变频器散热量计算
变频器散热量计算施耐德
变频器散热量计算施耐德
施耐德(Schneider)变频器的散热量可以根据以下几个因素来计算:
1. 变频器的功率:根据变频器的额定功率来计算散热量。
功率通常以千瓦(kW)为单位。
2. 工作时间:变频器的散热量与工作时间密切相关。
长时间高负载运行会产生更多的热量。
3. 运行环境温度:施耐德变频器的散热量还要考虑环境温度。
高温环境下散热量会更大。
4. 散热器效率:施耐德变频器通常配备了散热器来散热,散热器的效率也会影响散热量的大小。
通常来说,变频器的散热量可以根据以下公式计算:
散热量 = 变频器功率 ×工作时间 ×散热器效率 × (环境温度 - 变频器自身温度)
需要注意的是,以上只是一个大致的计算方法,实际情况可能会因为具体的变频器型号、工况等因素而有所不同。
为了得到准确的散热量,最好参考施耐德变频器的技术手册或咨询施耐德公司的工程师。
2500kw高压变频器散热量
2500kw高压变频器散热量
高压变频器的散热量取决于多个因素,包括工作负载、环境温度、散热器设计、风扇效率等。
一般来说,高压变频器的散热量可以通过以下几个方面来进行分析和计算:
1. 负载情况,高压变频器在不同的负载下产生的热量会有所不同。
在额定负载下,变频器的散热量会达到最大值。
2. 环境温度,环境温度对高压变频器的散热影响很大。
在高温环境下,变频器的散热需求会增加,而在低温环境下则会减少。
3. 散热器设计,散热器的设计对于高压变频器的散热效果至关重要。
合理的散热器设计可以有效地提高散热效率,减少热量对设备的影响。
4. 风扇效率,如果高压变频器采用了风冷散热方式,风扇的效率也会对散热量产生影响。
高效的风扇可以加速空气流动,提高散热效果。
一般来说,计算高压变频器的散热量需要结合以上因素进行综
合分析。
在实际工程中,可以通过测量变频器表面的温度、风扇转速、电流等参数来间接计算散热量。
此外,还可以参考厂家提供的
散热性能曲线和相关技术资料,以获得更准确的散热量数据。
综上所述,高压变频器的散热量是一个复杂的问题,需要综合
考虑多个因素。
在实际应用中,需要根据具体情况进行计算和评估,以确保设备的安全稳定运行。
变频器的散热与漏电流
变频器的散热与漏电流1. 如果要正确的使用变频器, 必须认真地考虑散热的问题.变频器的故障率随温度升高而成指数的上升,使用寿命随温度升高而成指数的下降。
环境温度每升高10度,变频器平均使用寿命减半。
在变频器工作时,流过变频器的电流是很大的, 变频器产生的热量也是非常大的,不能忽视其发热所产生的影响。
通常,变频器安装在控制柜中。
我们要了解一台变频器的发热量大概是多少. 可以用以下公式估算: 发热量的近似值=变频器容量(KW)×55 [W] 在这里, 如果变频器容量是以恒转矩负载为准的(过流能力150% * 60s) 如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器, 并且也在柜子里面, 这时发热量会更大一些。
电抗器安装在变频器侧面或测上方比较好。
这时可以用下式估算: 变频器容量(KW)×60 [W] 因为各变频器厂家的硬件都差不多, 所以上式可以针对各品牌的产品. 注意:如果有制动电阻的话,因为制动电阻的散热量很大,因此最好安装位置最好和变频器隔离开,如装在柜子上面或旁边等。
2. 怎样降低控制柜内的发热量?当变频器安装在控制机柜中时,要考虑变频器发热值的问题。
根据机柜内产生热量值的增加,要适当地增加机柜的尺寸。
因此,要使控制机柜的尺寸尽量减小,就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。
如果在变频器安装时,把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面,将会使变频器有70%的发热量释放到控制机柜的外面。
由于大容量变频器有很大的发热量,所以对大容量变频器更加有效。
还可以用隔离板把本体和散热器隔开, 使散热器的散热不影响到变频器本体。
这样效果也很好。
注意:变频器散热设计中都是以垂直安装为基础的,横着放散热会变差的!3. 关于冷却风扇一般功率稍微大一点的变频器,都带有冷却风扇。
同时,也建议在控制柜上出风口处安装冷却风扇。
进风口处要加过滤网以防止灰尘进入控制柜。
注意控制柜和变频器上的风扇都是要的,不能谁替代谁。
变频器发热量计算
变频器发热量计算
变频器的发热量也许是多少. 可以用以下公式估算:
发热量的近似值= 变频器容量(KW)×55 [W] 在这里, 假如变频器容量是以恒转矩负载为准的(过流力量150% * 60s) 假如变频器带有直流电抗器或沟通电抗器, 并且也在柜子里面, 这时发热量会更大一些。
电抗器安装在变频器侧面或测上方比较好。
这时可以用估算: 国产变频器容量(KW)×60 [W] 由于各变频器厂家的硬件都差不多, 所以上式可以针对各品牌的产品. 留意:假如有制动电阻的话,由于制动电阻的散热量很大,因此最好安装位置最好和变频器隔离开,如装在柜子上面或旁边等。
变频器的发热是由内部的损耗产生的。
在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98%,掌握电路占2%。
为了保证变频器正常牢靠运行,必需对变频器进行散热,通常采纳以下方法:
① 采纳风扇散热:变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应马上停止变频器运行。
② 降低安装环境温度:由于变频器是电子装置,内含电子元、电解电容等,所以温度对其寿命影响比较大。
通用变频器的环境运行温度一般要求-10℃~-50℃,假如能够实行措施尽可能降低变频器运行温度,那么变频器的使用寿命就延长,性能也比较稳定。
我们实行两种方法:一种方法是建筑单独的变频器低压间,内部安装空调,保持低压间温度在+15℃~+20℃之间。
另一种方法是变频器的安
装空间要满意变频器使用说明书的要求。
以上所谈到的变频器发热是指变频器在额定范围之内正常运行的损耗。
当变频器发生非正常运行(如过流,过压,过载等)产生的损耗必需通过正常的选型来避开此类现象的发生。
散热与风量的计算
风扇总热量=空气比热X空气重量X温差,这里的温差是指,你进风的温度与最终加热片的温度的差值,照你说的,250-80(最加热片的温度)-25(进风空气的温度)=145度,你给的倏件还一样,就是热量不知道,或者电器做的总功不知道,电器做的总功/4.2=风扇排出的总热量知道的话就可以根空气重量=风量/60X空气密度逆推出风量.设:半导体发热芯片平均温度T1(工作时的温度上限,也就是说改芯片能承受的最高温度,取决你的设计要求了),散热片平均温度T2,散热片出口处空气温度T3简化问题,假设:1.散热片为热的良导体,达到热平衡时间忽略,则有T1=T2;2.只考虑热传导,对流和辐射不予考虑。
又因为半导体发出的热量最终用来加热空气,则有:880W=40CFM*空气比热*(T3-38°C)注意单位统一,至于空气的比热用定容的吧。
上式可以求出(实际上也就是估算而已)出口处空气温度T3,根据散热片的散热公式(也是估算),有:P=λ*【T2-0.5(T3+38°C)】*A其中:P为散热功率,λ为散热系数,A为与空气的接触面积,【T2-0.5(T3+38°C)】为温差;其中:λ可以通过对照试验求(好吧,还是估算)出来,这样就能大概估算出需要的散热器面积A了。
P.S.误差来源1:散热器温度和芯片温度肯定不相等,热传导需要时间,而且散热片不同位置的温度也不严格相同,只是处在动态平衡;误差来源2:散热片的散热公式是凭感觉写的。
应该没大错,但肯定很粗糙。
自己修正吧能想到的就这么多了。
轴流风机风量散热器的信息讲解2011-06-02 17:06轴流风机风量散热器的信息讲解风量是指风冷散热器风扇每分钟排出或纳入的空气总体积,如果按立方英尺来计算,单位就是CFM;如果按立方米来算,就是CMM。
散热器产品经常使用的风量单位是CFM(约为0.028立方米/分钟)。
50×50×10mm CPU风扇一般会达到10 CFM,60×60×25mm风扇通常能达到20-30的CFM。
变频器散热量计算公式
变频器散热量计算公式
在电力传动系统中,变频器起着重要的作用,通过控制电机的转速和扭矩,实
现能源的节约和运行效率的提高。
然而,变频器在运行过程中会产生热量,而过高的温度会导致变频器的故障甚至损坏。
因此,准确计算变频器的散热量是非常重要的。
散热量是指变频器在单位时间内散发出的热能,通常用单位时间内散发出的功
率来表示。
变频器的散热量计算公式如下:
散热量(W)= 功耗(W)+ 平均负载损耗(W)+ 其他损耗(W)
其中,
- 功耗是指变频器正常运行时耗电的功率。
通常,在变频器的技术文档中能够
找到其额定功率或者额定输入电流。
根据变频器的厂商和型号,可以确定变频器的额定功率或输入电流。
- 平均负载损耗是指变频器在工作过程中由于电气和机械损失而产生的功率。
这部分损耗通常在技术手册中提供了参考值,或者通过实际测量获得。
- 其他损耗是指变频器运行过程中产生的其他热量损耗。
这些损耗包括变频器
内部电子元件的损耗、风扇的功率消耗等。
对于一些特定的变频器,可能会提供这些额外损耗的测量值,否则需要根据厂商提供的数据进行估计。
需要注意的是,散热量的计算并不是一个简单的累加过程,不同的变频器型号、额定功率和工作条件会对散热量产生影响。
因此,在实际应用中,我们应当按照变频器厂商的技术手册或指导进行散热量的计算,并结合实际情况进行验证。
总结起来,变频器散热量的计算公式包括了功耗、平均负载损耗和其他损耗。
正确计算变频器的散热量对于保证其正常运行非常重要,同时也有助于我们设计合适的散热系统和提高电气设备的寿命。
高压变频器室空--水冷却系统改造分析与研究
高压变频器室空--水冷却系统改造分析与研究作者:宋鹏飞来源:《中国化工贸易·上旬刊》2020年第02期摘要:随着时代的发展,我国建设现代化的进程加快,水冷却系统的作用得到了广泛的关注和重视。
本文对高压变频器室空--水冷却系统改造分析与研究进行讨论,从其改造意义展开,提出了存在的问题和解决方案,进而提升水冷却系统的运行效率,促进其现代化的发展。
关键词:高压变频;水冷却系统;系统改造水冷却系统能够降低高温下变频器的温度,保障其稳固运行。
在此基础上,高压变频器室空--水冷却系统改造有利于实现工厂对于变频器温度的正常控制,促进其稳固运行。
既能够提升高压变频器的工作效率,又能够促进我国现代化进程的提升。
因此,有必要对高压变频器室空--水冷却系统改造展开讨论。
1 高压变频器室空--水冷却系统改造的意义由于煤化工等工业园区的锅炉系统存在着环境灰尘大等不利因素,导致了为锅炉风机供电的高压变频器运行环境差,原有的变频器室负压大,灰尘、水汽容易进入室内,造成变频器功率单元及设备滤网积灰严重,尤其雨雪天,空气湿度大,空气进入高压变频器后与灰尘混合,极易造成设备短路损坏。
同时恶劣的运行环境也不利于设备的维护保养。
而封闭式水冷却系统能够在温度较高的情况下,降低变频器的温度,使其在散热及循环中的良好运行得到保障。
这就很好的解决了现有环境问题造成的困扰。
同时因水冷却系统使得变频器运行环境得到了改善,其电气回路的耐压能力也得到了保障,提升了高压变频器的运行效率,大大增加了变频器电气回路的使用寿命,实现了工厂节能增效、稳定良好的发展。
在此基础上,水冷却系统改造能够实行我国技术的现代化的发展,促进我国机械建设产业化的创新与变革。
高压变频设备对于提升机械设备的运行效率和运行质量都有着不可或缺的作用,对于我国的产业升级和水冷却技术的更新换代都起着促进和转型的作用,实现我国技术手段的现代化发展,进而促进我国社会主义社会的建设,进而促进我国机械设备运行的转型升级。
机房设备的散热量计算公式
机房设备的散热量计算公式在现代社会中,机房设备已经成为各种企业和机构运行的重要基础设施。
然而,随着机房设备的不断更新和扩展,散热问题也变得越来越重要。
机房设备的散热量不仅影响着设备的稳定运行,还直接关系到机房的能耗和运行成本。
因此,了解机房设备的散热量计算公式成为了非常重要的一项技术。
散热量是指物体由于温度差而向外界传递热量的过程。
在机房中,设备的散热量主要来自于设备内部的电子元件和电路板的工作产生的热量。
一般来说,机房设备的散热量可以通过以下公式进行计算:Q = m c ΔT。
其中,Q为散热量,单位为焦耳(J);m为物体的质量,单位为千克(kg);c为物体的比热容,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃);ΔT为物体的温度变化,单位为摄氏度(℃)。
在机房中,设备的散热量通常是以功率的形式给出,即单位时间内散热的能量。
因此,可以将上述公式进行改写,得到如下形式:P = Q / t。
其中,P为单位时间内的散热功率,单位为瓦特(W);t为时间,单位为秒(s)。
通过上述公式,我们可以看到,机房设备的散热量与设备的质量、比热容以及温度变化有关。
在实际应用中,我们通常会根据具体的设备参数和工作环境来进行计算。
首先,我们需要了解设备的质量。
设备的质量通常可以通过设备的规格参数来获取,例如设备的重量等。
在进行计算时,我们需要将设备的质量转换为标准单位,即千克。
其次,我们需要了解设备的比热容。
设备的比热容通常可以通过设备的材质和结构来确定。
一般来说,常见的设备材质如金属、塑料等都有相应的比热容数值。
在进行计算时,我们需要根据设备的具体材质来确定比热容的数值。
最后,我们需要了解设备的温度变化。
设备的温度变化通常可以通过设备的工作状态和环境温度来确定。
在进行计算时,我们需要根据设备的实际工作情况和环境温度来确定温度变化的数值。
通过上述步骤,我们可以得到设备单位时间内的散热功率。
在实际应用中,我们通常会根据设备的功率来确定散热量的大小,并进一步进行散热设计和设备布局。
高压变频器冷却方式介绍及对比
高压变频器冷却方式介绍及对比摘要高压变频器主要由变压器、功率单元和控制系统组成。
功率单元和控制系统内置很多发热电子元器件,而变压器本身更是发热设备。
高压变频器的故障中,因过热导致的占总故障的30%左右。
所以解决高压变频器冷却方式。
本文通过介绍高压变频器的原理及常见的散热方式,并把几种冷却方式在不同的维度进行对比,最终得出结论:在什么情况下应该选用哪种冷却方式。
关键词:冷却;高压变频器;散热;第1章高压变频器各种冷却方式简述1.1 强迫风冷变频器运行时,变压器和功率单元要产生大约输出功率 3%~5% 的热量,为了顺利带走变频器产生的热量,在变压器柜和单元柜上安装冷却风机。
变频器柜顶风机大量抽风,把变频器产生的热风通过管道排出室外,在变频器室进风口处形成强力负压,使室外的冷风大量进入变频器室内,以达到冷却效果。
为了保证散热,在变频器安装时周围需要留出距离,以保证冷却风路的畅通。
变频器安装时,后面与墙间隔不小于1.2米,左右和顶部与墙间隔不小于0.8米,变频器正面与墙间隔不小于1.5米(操作液晶屏安装于控制柜正面,考虑操作上的安全和方便)。
强迫风冷具有以下特点:投资成本低运行成本低节约变频器室空间防尘效果差1.2 空水冷系统1.2.1空-水冷却系统冷却原理空-水冷却系统冷却原理见图1-1 风路循环图和图1-2 水循环图:图1-1风路循环图图1-2水循环图1.2.2空-水冷却系统主要特点冷却效果好密闭性强价格适中技术成熟1.3空调冷却该方式主要是根据需要散热的高压变频器的总发热量和房间面积算出所采用的空调匹数及数量,然后配置相应的空调。
为高压变频器提供一个固定的具有隔热保温效果的变频器室[1]。
空调冷却具有以下特点:高效制冷室温均匀舒适独立除湿低温、低电压启动室外机耐高温运转室内密闭冷却防尘效果好运行成本高1.4纯水冷(设备本体水冷却)现阶段,对纯水冷高压变频器介绍的内容并不多。
只有少数技术水平领先的公司有此设备。
高压变频器发热量估算方法
高压变频器发热量估算方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:高压变频器在工业领域中具有非常重要的作用,它通过调节电压和频率来控制电动机的转速,从而实现对生产设备的精确控制。
在变频器工作过程中,由于电路中存在一定的损耗以及电子元件的寄生电阻等因素,会造成一定的发热现象。
对于高压变频器而言,由于其功率较大,发热量往往更加显著。
对高压变频器的发热量进行准确估算对于设备的稳定运行和安全使用具有重要意义。
一、发热量估算的重要性发热是电子设备正常工作时产生的一种常见现象,而高压变频器的工作原理决定了其会产生较为显著的发热现象。
如果无法准确估算高压变频器的发热量,容易导致设备的过热,进而影响设备的性能和寿命。
对高压变频器的发热量进行准确估算就显得尤为重要。
二、高压变频器的发热机理高压变频器的工作主要依靠功率元件(IGBT、MOSFET等)实现对电压和频率的调节,从而控制电机的转速。
在功率元件工作时会产生一定的损耗,主要包括导通损耗和开关损耗。
导通损耗是指功率元件在导通状态下因电阻产生的损耗,而开关损耗是指功率元件在开关状态下由于电容和漏电感产生的损耗。
这些损耗会转化为热量,导致高压变频器发热。
1. 理论计算法理论计算法是一种最基础的发热量估算方法,其基本思想是通过功率元件的参数和工作条件来计算功率元件的损耗,从而得到发热量。
具体步骤是:(1)确定工作条件,包括输入电压、输出功率、开关频率等参数;(2)根据功率元件的参数和工作条件,计算导通损耗和开关损耗;(4)根据功率元件的热阻参数,计算功率元件的温升;(5)通过功率元件的温度传导模型,计算出整个高压变频器的发热量。
2. 实测法实测法是一种比较直观和精确的发热量估算方法,其基本思想是通过对高压变频器的实际温度进行测量,进而计算出发热量。
具体步骤是:(1)安装温度传感器在高压变频器的关键部位,如功率元件、散热片等;(2)对高压变频器的温度进行连续测量,并记录数据;3. 综合法理论计算法和实测法各有其优缺点,综合两者的优点可以得到更为准确的发热量估算结果。
散热器尺寸设计计算办法
对于表面做镀黑处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的40%。
则散热器的总换热量为
5.模块功耗 的计算:可近似用变频器功率*2.5%作为模块的功耗。
结论:通过计算的Q与实际模块的损耗值P进行对比,如果超出很多说明散热器的设计冗余较大。
二.
1.散热器与空气的表面对流换热系数 的计算:
其中
:散热器长度
ห้องสมุดไป่ตู้:翅片高度
n:翅片个数
3.空气温度 取45℃。
4.散热器平均温度 的计算
自然冷却时,散热器均稳性能较好,在环境温度为45℃时,我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃,此时散热器的平均温升约40℃,,取5℃的安全余量,散热器平均温度75℃。
则散热器的对流换热量
辐射换热量
对于表面未做处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的25%。
散热器尺寸设计计算方法
判断依据:
其中 :散热器换热量,W
:散热器与空气的表面对流换热系数,W/(m2*K)
:散热器表面积,m2
:散热器平均温度,℃
:空气温度,℃
一.自然冷却
对流换热量
1.散热器与空气的表面对流换热系数 的计算:
自然冷却, 可以近似取5W/(m2*K)
2.散热器表面积 的计算:
散热器的表面积可近似为翅片的表面积
4.散热器平均温度 的计算
强迫风冷时,散热器均稳性能较差,在环境温度为45℃时,我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃,此时散热器的平均温升约30℃,取5℃的安全余量,散热器平均温度升25℃,此时散热器温度为70℃。
强迫风机不计算辐射换热量
则散热器的近似对流换热量
5.模块功耗 的计算:可近似用变频器功率*2.5%作为模块的功耗。
电气设计散热分析和计算
电气设计散热分析和计算摘要:本文为低压电气控制柜介绍常用的散热方式,并提供详细的散热量计算方法及选择的散热方式下的散热解决方案。
通过计算和统计所有低压电器的发热量,结合低压控制柜在一年中最恶劣的工作环境,选择合适的散热方案,根据选定方案计算所需散热设备的规格和根据选型手册找到合适的散热设备型号。
关键字:发热量;精确计算;统计;电器元件1引言:在电气设计过程中,均会遇到封闭的低压电气柜散热问题,且多数工程师在设计时凭经验设计散热方式和规格选型,从而在某些场合会达不到散热要求。
在设备运行过程中,低压电气控制柜中的电器元件工作会产生热量,如果热量不能够被及时传递到电柜外部,则会使得电柜内温升超过电器元件的正常工作的要求,会影响的电器元件正常的工作性能,致使部分电器元件无法正常工作,严重的引起起火、火灾等严重后果。
为了更够保证电器设备连续的安全运行,必须将低压电气控制柜内部温度稳定在规定的温度之内,必须将散热方案设计放在之中低压电气控制柜设计,且需要要精确计算满足散热要求方可。
2低压电气控制柜散热介绍2.1基础知识电力系统在对电能转换的环节中,将对电路进行调节、分配,控制、保护、测量的各种电气设备称为电器,按电压等级划分为高压电器和低压电器,我国《低压开关设备和控制设备》将电压交流1000KV、直流1500KV以下的电器称为低压电器.,其中对电器设备外壳外温度或电器设备(无外壳)要求周围空气温度不高于40 °C,且在一天内的平均温度不高于35 °C,并且电器设备周围空气温度不低于-5 °C。
低压电气控制柜是一种组合式电器设备,按照合理的接线方案将实现功能的电器设备(如:开关设备、测量控制仪表、保护电器和相关辅助等设备)按安装要求,安装于一个半封闭或全封闭的金属柜或面板内,用于分配、控制、监视和计量等功能,其需满足便于维护和保护,且安全可靠等要求。
2.2计算散热的必要性由于低压电气控制柜是一种集电能分配、控制、计量和连接电缆于一体的电力供电装置,低压电气控制柜在不同的环境工作时,首先电柜内部由于电器元件的工作不可避免地会产生热量,其次受工作环境的影响,有可能承受环境传递的热量,如果在设计时不能够对热量进行充分的分析和计算,造成电器元件的环境温度高于标准,会影响电器元件的寿命和正常运行,产生未知的风险或产生严重的后果。
大功率三电平变频器损耗计算及散热分析
2011年2月电工技术学报Vol.26 No. 2 第26卷第2期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Feb. 2011大功率三电平变频器损耗计算及散热分析景巍谭国俊叶宗彬(中国矿业大学信息与电气工程学院徐州 221008)摘要准确计算功率器件损耗可优化变频器的散热设计。
功率器件的导通和开关特性对温度比较敏感,损耗计算必须考虑结温的影响。
本文分析了中点钳位式(NPC)三电平变频器功率器件导通和开关规律,在此基础上建立了一套实用的损耗计算方法。
通过热阻等效电路计算了功率器件的结温。
对一台1MVA NPC三电平变频器在逆变和整流两种典型工况下进行了试验分析,采用红外热成像仪对功率器件的温度进行测量,计算和测量结果误差率在5%以内,验证了损耗计算的准确性。
关键词:三电平变频器 IGBT模块损耗结温散热热阻中图分类号:TM464Losses Calculation and Heat Dissipation Analysis ofHigh-Power Three-Level ConvertersJing Wei Tan Guojun Ye Zongbin(China University of Mining and Technology Xuzhou 221008 China)Abstract Thermal design of the converter can be optimized if the power losses are precisely known. The device’s conduction and switching characteristics are very sensitive to the temperatures, so the influence of junction temperatures must be taken into consideration when calculating the power losses. In this paper, a practical loss calculation method is derived based on the analysis of the conduction and switching principles of the neutral point clamping three-level converters. Using thermal resistance equivalent circuit, the devices junction temperatures are acquired. An 1MVA NPC converter is tested in inverter and rectifier operating modes, and the infrared thermal imager is used to measure the devices temperatures. The error rates between measured and calculated temperatures are within 5% range and thus the validity of the loss calculation method is verified.Keywords:Three-level converter, IGBT module, loss, junction temperature, heat dissipation, thermal resistance1引言大功率变频器采用多电平技术可有效地降低变频器输出电压的谐波成分,改善其输出性能[1]。
电控柜风机散热及排风量的计算方法
风机散热及排风量的计算方法方法一:1.1散热计算高压变频器在正常工作时,热量来源主要是隔离变压器、电抗器、功率单元、控制系统等,其中作为主电路电子开关的功率器件的散热、功率单元的散热设计及功率柜的散热与通风设计最为重要。
对igbt或igct功率器件来说,其pn结不得超过125℃,封装外壳为85℃。
有研究表明,元器件温度波动超过±20℃,其失效率会增大8倍。
1.1散热设计注意事项(1)选用耐热性和热稳定性好的元器件和材料,以提高其允许的工作温度;(2)减小设备(器件)内部的发热量。
为此,应多选用微功耗器件,如低耗损型igbt,并在电路设计中尽量减少发热元器件的数量,同时要优化器件的开关频率以减少发热量;(3)采用适当的散热方式与用适当的冷却方法,降低环境温度,加快散热速度。
1.2排风量计算在最恶劣环境温度情况下,计算散热器最高温度达到需求时候的最小风速。
根据风速按照冗余放大率来确定排风量。
排风量的计算公式为:Qf=Q/(Cp*ρ*△T)式中:Qf:强迫风冷系统所须提供的风量。
Q:被冷却设备的总热功耗,W。
Cp=1005J/(kg*℃):空气比热,J/(kg*℃)。
ρ=1.11(kg/m3):空气密度,kg/m3。
△T=10℃:进、出口处空气的温差,℃。
根据风量和风压确定风机型号,使得风机工作在效率最高点处,即增加了风机寿命又提高了设备的通风效率。
方法二P风量选择方法,介绍如下: 1、首先必须了解一些已知条件:1.1 1卡等于1g重0℃的水使其温度上升1℃所需的热量。
1.2 1瓦特的功率工作1秒钟等于1焦尔。
1.3 1卡等于4.2焦尔1.4 空气的定压(10mmAq)比热(Cp)=0.24(Kcal/Kg℃)1.5 标准状态空气:温度20℃、大气压760mmHg 、湿度65%的潮湿空气为标准空气,此时单位体积空气的重量(又称比重量)为1200g/M*31.6 CMM、CFM都是指每分钟所排出空气体积,前者单位为立方米/每分;后者单位为立方英呎/每分钟。
高压变频器散热与通风的设计.
高压变频器散热与通风的设计硬件2009-06-02 10:56 阅读52 评论1字号:大中小1、引言在电力、化工、煤矿、冶金等工业生产领域要求高压变频器有极高的可靠性。
影响高压变频器的可靠性指标有多项,其中在设计过程中其散热与通风是一个至关重要的环节。
目前高压变频器有高-低-高式、元件直接串联式、中点箝位多电平式、单元级联式等多种方式,一般来讲,上述各种方式的高压变频器,其效率一般可达95~97%;但由于设备功率大,一般为mw级,在正常工作时,仍要产生大量的热量。
为保证设备的正常工作,把大量的热量散发出去,优化散热与通风方案,进行合理的设计与计算,实现设备的高效散热,对于提高设备的可靠性是十分必要的。
高压变频器在正常工作时,热量来源主要是隔离变压器、电抗器、功率单元、控制系统等,其中作为主电路电子开关的功率器件的散热、功率单元的散热设计、及功率柜的散热与通风设计最为重要。
2、功率器件的散热设计通常对igbt或igct模块来说,其pn结不得超过125℃,封装外壳为85℃。
有研究表明,元器件温度波动超过±20℃,其失效率会增大8倍。
功率器件散热设计关乎整个设备的运行安全。
2.1 在进行功率器件散热设计时应注意的事项(1)选用耐热性和热稳定性好的元器件和材料,以提高其允许的工作温度;(2)减小设备(器件)内部的发热量。
为此,应多选用微功耗器件,如低耗损型igbt,并在电路设计中尽量减少发热元器件的数量,同时要优化器件的开关频率以减少发热量;(3)采用适当的散热方式与用适当的冷却方法,降低环境温度,加快散热速度。
以目前最常见的单元级联式高压变频器为例,对其中一个功率单元为例进行热设计。
功率器件采用igbt,其电路如图1所示。
2.2 损耗功率的估算在设备稳态运行时,功率单元内整流二极管、igbt、续流二极管总的功率损耗即为散热器的耗散功率。
因此热设计的第一步就是对上述器件的总功耗进行估算。
图1 功率单元电路图(1) igbt的功率损耗一般包括通态损耗、断态损耗、开通损耗、关断损耗和驱动损耗,在估算时主要考虑通态损耗、开通损耗与关断损耗;每一个igbt的通态损耗:每一个igbt的开关损耗:(2)对续流二极管来讲,主要估算它的通态损耗与关断损耗;通态损耗:关断损耗:(3)整流二极管在低频情况下的损耗功率主要为通态损耗,确定其通态功耗的简便方法是从制造厂给出的通态损耗功率与通态平均电流关系曲线直接查出。
散热器数量的选择及计算方法
暖气片十大品牌数量的选择及计算方法有些家庭装修后,发现金旗舰暖气片很热但是屋里不热。
是什么原因造成的呢?其实就是暖气片组数选择少了。
那么到底选择多少组好呢,这里给大家一个参考算法:1.算面积:计算卧室、起居室、卫生间等面积,作为测算的基础数据。
2.算瓦数(W):“W”(瓦)是暖气的供暖量,多大“W”可以温暖多大面积的房间有计算依据,我们可根据以下民用建筑供暖热指标测算参考数据,暖气片十大品牌金旗舰暖气片,一线明星代言,暖通O2O第一品牌。
来计算出应购暖气的数量。
住宅45-70,办公室、学校40-80,医院、幼儿园65-80,单层住宅80-105,食堂、餐厅115-140(单位:W/平方米)。
以上仅为理论数值,实际生活中可能还会有所变化。
一般情况下,把边、阴面、顶楼、底楼要冷一些,在计算供暖量的时候要考虑富裕量。
可再适当加上10%~20%作为富裕量,以免暖气在冷天时热量不够。
供热不足也要适量增加。
3.算片数:当需要的总瓦数计算出来后,就可以换算出需要购买暖气的片数,进而可以计算出需要购买暖气的组数。
(购买暖气都有散热功率的)。
4.安装注意不要影响暖气的散热空气对流5.实例计算 20平米客厅(阴面)按照住宅热值中间值60w/平暖气选用75*75/400的柱形铜铝暖气(散热功率107w/柱)暖气组数n=20*60*1.2/107=13.45 取整数14柱如果选用75*75/1600的柱形铜铝暖气(散热功率366w/柱)暖气组数n=20*60*1.2/366=3.9 取整数4柱。
如何计算确定自家各个房间所需暖气片的数量近一段时间很多的网友通过各种渠道(电话、QQ、msn、Email)咨询我购买暖气的数量,几乎第一句话就是:“你家暖气怎么卖?多少钱一组?稍微在市场上转了转的是这么说的:你家暖气一片能管多大面积?”要知道这么问是很不科学的,为何这么说呢?因为确实暖气最终装到家里面是按照组来计算的,但是是要按照片来换算的。
大功率变频器散热分析-民熔
大功率变频器散热-民熔变频柜变频器为商业和工业电机提供动力和控制,必须根据其设计和应用环境进行热保护。
变频器的主要优点是灵活的控制、平稳的启动和停机性能,以及在可变负载下运行的离心风机和泵所带来的显著节能。
大多数大功率变频器及其附属电子配件都被集成到电气机柜中。
变频器不但提高了系统效率,变频器本身的效率也非常高,损失只有2% 至4%。
然而,由于大功率变频器中电能转换很大,即使效率损失较低,也会导致数千瓦到数十千瓦废热的产生,必须设法将这些热量耗散掉。
在开放式风冷机柜中,要想排出这些热量很简单。
然而,在恶劣环境中,无法使用过滤风扇冷却或通过直接的空气流来冷却,外壳的热量管理就成为设计流程的重要组成部分。
研究策略,对于在恶劣环境中高效、被动且经济地冷却中、大功率密封外壳的变频器至关重要。
1、流通或密封开放式气流柜可让环境空气流通机柜,直接有效地冷却大功率模块。
不过,这种高效的冷却,可能会导致外部污染物进入外壳,通常使用风扇过滤系统,来过滤流入机柜的空气,从而最大限度地减少这些污染物。
过滤器有助于减少灰尘和碎片,但它们需要定期维护来清洁或更换过滤器。
密封外壳不允许外部空气进入机柜,而是用机柜内的空气来冷却电子产品,并通过热交换器将热量导出到环境空气中。
密封外壳可防止污垢、灰尘、湿度、盐雾和其它空气中的腐蚀性物质进入机柜,并影响电子元件的使用寿命。
这两种系统都适用于低功耗机柜。
然而,对于许多大功率变频器机柜来说,功耗水平高于空气冷却所能达到的水平。
低功率部件一般直接通过气流进行冷却,而较高功率的部件则通过设施冷却水、蒸汽压缩系统或泵送液体系统直接或间接冷却。
在这些系统中,大功率元件( 绝缘栅极双极晶体管、集成栅极换向晶闸管、硅控制整流器),通常连接到流体冷却冷板上。
然后,流体使用蒸汽压缩系统或通过液气热交换器,将热量排放到环境空气中。
无论哪种情况,所需的环境空气热交换器都可以布置在设施内外。
这些系统的主要缺点是将流体引入机柜和冷却液管线进出机柜所带来的挑战。
散热设计
以下资料主要是在网上搜集来的,加了点个人的理解,目的是将其作为自己在散热知识掌握程度的一个小结,希望对同行设计人员有个参考作用以18.5KW变频器举例"通常散热器的设计分为三步1:根据相关约束条件设计处轮廓图。
2:根据散热器的相关设计准则对散热器齿厚、齿的形状、齿间距、基板厚度进行优化。
3:进行校核计算"变频器发热主要是来自功率模块IGBT和整流桥,必须通过散热器导热,采用自然风冷或强迫风冷将热量散发出去。
“散热器冷却方式的判断对通风条件较好的场合:散热器表面的热流密度小于0.039W/cm2,可采用自然风冷。
对通风条件较恶劣的场合:散热器表面的热流密度小于0.024W/cm2,可采用自然风冷。
对通风条件较好的场合,散热器表面的热流密度大于0.039W/cm2而小于0.078W/cm2,必须采用强迫风冷。
对通风条件较恶劣的场合:散热器表面的热流密度大于0.024W/cm2而小于0.078W/cm2,必须采用强迫风冷”注:“”中的文字是转摘来的,不知道依据,也不太理解。
以下同,不再说明!“自然冷却散热器的设计方法考虑到自然冷却时温度边界层较厚,如果齿间距太小,两个齿的热边界层易交叉,影响齿表面的对流,所以一般情况下,建议自然冷却的散热器齿间距大于12mm,如果散热器齿高低于10mm,可按齿间距≥1.2倍齿高来确定散热器的齿间距,一般齿间距=<1/4的散热器高度”变频器首先按照模块放置要求,预先确定外形尺寸为宽*长*厚260*220*50先看看自然风冷,按照上述原则,选择镇江长虹散热器有限公司的DY-V系列散热器,见下图变频器发热量为额定功率P的5%-6%18.5kw变频器发热量计算Q热=6%P=6%*18.5=1.11(kw)=1110(W)P为变频器额定功率型材散热器表面积计算A=UL式中:U 散热器翅片横截面的周长,cmL 散热器的长度,cmA=2422.5209*220*10-2=5329.545(cm2)散热器表面的热流密度Q热/ A =1110/5329.545 =0.208 (W/ cm2)>= 0.039W/cm2计算出来的散热器表面的热流密度,远大于限制的0.039W/cm2,就算加长加厚散热器,增大表面积,也远远不够,所以不能采用自然风冷,要采用强迫风冷散热器的布置见下图也有将散热器热阻RTf来作为选择散热器的主要依据。
变频器柜散热风扇参数计算书
变频器柜散热风扇参数计算书一、引言变频器柜是工业生产中常见的设备之一,其主要作用是控制电机的运行频率和转速。
由于其工作过程中会产生大量的热量,为了保证设备的正常运行,需要对变频器柜进行散热处理。
而散热风扇作为变频器柜散热的重要组成部分,其参数的计算对于保证散热效果具有重要意义。
二、散热风扇参数的计算1. 风量计算散热风扇的风量是指单位时间内通过风扇的空气流量。
根据变频器柜的功率大小、工作环境温度和散热要求,可以通过以下公式计算风量:风量 = 散热功率 / (空气比热容× 空气密度× 温度差)其中,散热功率是指变频器柜产生的热量,空气比热容是指单位质量空气升高1摄氏度所需要的热量,空气密度是指单位体积空气的质量,温度差是指变频器柜内外温度的差值。
2. 风速计算风速是指散热风扇产生的风的速度。
根据散热风扇的风量和风扇的口径,可以通过以下公式计算风速:风速 = 风量 / (风扇口径的平方× π / 4)其中,风扇口径是指散热风扇的出风口的直径。
3. 噪音计算散热风扇的噪音是指风扇工作时产生的声音。
噪音的大小与风扇的转速和设计结构有关。
一般来说,为了减少噪音对工作环境的影响,可以选择低噪音的散热风扇。
4. 功率计算散热风扇的功率是指风扇工作所需的电能。
根据散热风扇的电压和电流,可以通过以下公式计算功率:功率 = 电压× 电流5. 散热风扇参数的选择根据散热风扇的风量、风速、噪音和功率等参数,可以选择适合的散热风扇。
在选择时,需要考虑变频器柜的散热要求、工作环境的温度和噪音要求等因素。
同时,还需要考虑风扇的可靠性和寿命等因素。
三、结论散热风扇的参数计算对于保证变频器柜的散热效果具有重要意义。
通过计算风量、风速、噪音和功率等参数,可以选择合适的散热风扇,提供良好的散热效果,保证变频器柜的正常运行。
同时,在选择散热风扇时,还需要考虑变频器柜的散热要求、工作环境的温度和噪音要求等因素,以及风扇的可靠性和寿命等因素。
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STDVFD变频器散热量计算
How to calculate the STDVFD inverter radiation
关键词发热计算
Key Words calculate radiation
变频器运行时都会有一定的热量耗散,本文介绍计算温升的经验公式(变频器安装在柜体内),变频器满载时的最大散热量取决于变频器的型号、尺寸。
一、 如果几台装置装在一个密不通风的箱体内。
由于装置散热会使柜内温度升高,温升值与柜内设备总的功率损失及柜体的散热面积相关,可估算如下:
温升DT=总的功率损失(W)/(5.5*柜体散热面积(㎡))
功率损失是包含变频器,进/出线电抗器等其他热源的总功率损失。
变频器的功率损失可以用以下公式计算:
△P=Pc*(1-η)
Pc:变频器的额定功率
η:变频器满载运行时的效率
通常情况下柜体主要散热面指柜顶、柜体侧面和柜前,柜底和柜后门不能作为有效的散热面(依赖于不同的安装方式)。
若一个独立的变频柜柜体尺寸为800*600*2200,则其散热面积为4.88㎡。
若该柜内只装一台变频器,变频器的功率损失计算值若为300W,则满载运行时该柜内的温升为:
DT=300/(5.5*4.88)=11.18℃
这个温升值只是变频器自身引起的,前面提到的其他散热源等引起的温升不可忽视。
二、 变频器运行在强制风冷的箱体内
如果该箱体采用风冷方式,则柜内温升可以按照下面公式计算:
温升DT=(0.053*总的功率损失(W))/柜内空气流量(M3/min)
此时注意:
1、前面提到的柜内其他散热源等引起的温升不可忽视。
2、高海拔处空气稀薄风机风量减少。
3、注意环境温度,环境温度不能高于变频器允许值,否则不能保证变频器正常运行。
4、如果变频器安装在柜内的话,则我们通常所说的环境温度指该柜内的温度。