浅谈防爆变频器的散热_高峥
变频器散热与散热
变频器散热与散热变频器是一种能够调节电机运行速度的电气装置，广泛应用于工业生产和机械设备中。
然而，由于变频器工作时会产生大量热量，散热成为了一个重要的问题。
本文将探讨变频器散热的原理和方法，以及如何提高散热效果，保障变频器的正常运行。
一、散热的重要性在变频器工作过程中，电子元件会产生热量，如果散热不及时，温度将逐渐升高，可能会导致变频器内部元件的失效甚至损坏。
因此，合理的散热设计和措施是确保变频器正常运行的关键。
二、散热原理1. 热传导：通过直接接触，将热量从高温区域传递到低温区域。
变频器通常采用导热材料，如铝制散热片或散热器，来帮助热量传导。
2. 对流散热：通过液体或气体的流动，将热量带走。
变频器通常采用风扇或风道进行对流散热，将热量快速地带走。
3. 辐射散热：通过辐射热量的方式进行散热。
变频器通常采用散热片来增加散热面积，提高辐射散热效果。
三、散热设计与方法1. 外壳设计：变频器外壳应采用导热性能良好的材料，如铝合金。
外壳的表面积应适当增加，以增加辐射散热的效果。
2. 风扇散热：在变频器外壳上设置风扇，通过强制对流的方式加速热量的散发。
风扇的选型要符合散热需求，确保风扇的风量和噪音都能满足要求。
3. 风道设计：风扇散热时，风道的设计也非常重要。
合理的风道设计可以提高风流的速度和方向，增加散热效果。
4. 导热材料：变频器内部的散热片和散热器应采用导热性能好的材料，如铝、铜等，以提高热传导效果。
5. 空间布局：在变频器的安装中，应合理安排变频器与其他设备的间距，避免热量的相互干扰。
6. 温度监控与保护：在变频器的设计中，应考虑温度监控和保护机制，如果温度超过安全范围，及时停机或降低负载，避免设备损坏。
四、提高散热效果的措施1. 减少负载：合理调整变频器的输出功率和频率，降低负载，减少能量转化为热量的程度。
2. 防尘处理：变频器内部元件的散热效果容易受到尘埃和杂质的影响，应定期清洁和防尘处理。
3. 避免过度密封：如果变频器处于封闭的环境，应注意避免过度密封，以保证散热的通畅。
制作防爆变频器掌控箱时散热问题如何处理
制作防爆变频器掌控箱时散热问题如何处理背景在制造防爆变频器掌控箱时，散热问题是必需考虑的。
由于掌控箱中有电子元器件发热，假如不适时排出掉这些热量会导致盒体温度过高，从而影响电子元器件工作正常，严重时可能导致电子元器件损坏。
解决方案为了排出热量，从而达到散热的目的，我们可以实行以下几个方案：方案一：使用风扇适当降低温度风扇是目前特别主流的解决散热问题的方法，其原理是通过风扇速度的变化来更改空气流动的方向和速度，从而将散热过程加快。
这种方法的优点是简单易行，价格较为便宜，缺点是需要人工维护，同时声音可能会有些嘈杂。
方案二：改善散热材料散热材料是指能够帮忙电子元器件加快排出热量的物品，比如散热片、散热鳍片，这种材料可以提高金属表面的散热本领，帮忙达成散热目的。
将散热材料与主板、硬盘等电子元器件紧密结合，可以加添散热装置的散热本领，从而削减掌控箱内温度的上升。
方案三：充分利用箱体结构掌控箱表面结构的特征，如大小、材料和空气流通状态等都会影响散热。
对于散热要求较高的掌控箱，可以选择一些功能齐全的壳体方案，进一步降低盒体内部的温度。
掌控箱内的风道和布局设计也会影响散热效果，进行合理设计可以有效地加添散热面积，从而加强散热本领。
方案四：限制内部空气流动盒体内部的空气流动状态会影响热量的分布。
接受卡扣、密封环等密封措施，可以削减空气流动，从而除去温度不均匀的问题。
对于掌控箱内电子元器件产生的热量比较大的情况，可以设置一些障板来使空气流动区域更加合理。
结尾以上四种方案并不是全部的解决散热的方法，它们仅仅是一些常见的方法。
在掌控箱设计的过程中，对于散热性能的要求需要在设计之初就有所考虑，这样才能更好地解决散热问题。
防爆发生器接气散热原理
防爆发生器接气散热原理防爆发生器接气散热原理在防爆发生器的使用过程中，接气散热是一个非常重要的原理。
本文将从浅入深逐步解释防爆发生器接气散热的相关原理。
什么是防爆发生器接气散热？防爆发生器接气散热是指通过一系列的散热装置，将发电机组产生的热量迅速散发出去，以保证发电机在高温环境下能够正常运行。
这样做的目的是为了防止高温下的发电机过热引发爆炸事故。
防爆发生器接气散热的原理1. 接气散热器接气散热器是防爆发生器接气散热的关键部分。
它通常采用铝合金或铜管制成，具有较好的散热性能和强度。
通过接气散热器，发电机组产生的热量可以迅速传递到周围空气中。
2. 散热风扇散热风扇是防爆发生器接气散热的辅助装置。
它能够产生强大的气流，将接气散热器散发出去的热量带走。
散热风扇的转速可以根据发电机组的温度情况进行自动调节，以确保散热效果最佳。
3. 通风系统通风系统是防爆发生器接气散热的重要支撑。
通过合理设计的通风系统，可以确保发电机组在高温环境下能够持续正常工作。
通风系统通常包括进风口、出风口、通风管道等部分，能够有效地加强空气流通，提升散热效果。
额外的散热措施除了以上提到的散热原理，防爆发生器还可以采取一些额外的散热措施，以进一步提升散热效果：•风向导板：安装在接气散热器和散热风扇之间，能够引导气流更好地流过接气散热器，提高散热效率。
•散热翅片：增加了接气散热器的表面积，使热量更容易散发到空气中。
•散热涂层：在接气散热器表面涂覆一层散热涂层，能够提升散热效果。
结语通过以上对防爆发生器接气散热原理的解释，我们了解到接气散热器、散热风扇和通风系统是实现防爆发生器散热的重要元素。
同时，还可通过一些额外的散热措施进一步提升散热效果。
只有保证准确的散热措施，我们才能确保防爆发生器在高温环境下的安全运行。
散热原理的重要性防爆发生器接气散热的重要性不容忽视。
发电机组在运行过程中会产生大量的热量，如果不能及时散发，就会导致发电机过热，甚至引发爆炸事故。
浅谈防爆变频器的散热设计
浅谈防爆变频器的散热设计杨伟林【期刊名称】《《防爆电机》》【年(卷),期】2019(054)001【总页数】5页(P36-39,42)【关键词】防爆变频器; 隔爆型; 正压型; 散热【作者】杨伟林【作者单位】华荣科技股份有限公司上海201808【正文语种】中文【中图分类】TM301.4+10 引言随着我国工业的不断发展，电气传动领域也发生了重大的技术变革。
变频器自上世纪80年代进入我国以来，在短短的几十年里得到了非常广泛的应用。
变频器由初期的变压变频(VVVF)调速方案，到如今的矢量、直接转矩控制方案，使变频控制不仅具有稳态的控制特性，而且具有良好的动态性能；不仅降低的启动电流，保护了电机，而且具有良好的调速特性和节能效果，可以与直流调速系统相媲美；不仅解决了风机、泵类等负载的拖动，而且也解决了带式输送机、刮板输送机、绞车、提升机等低速大扭矩等场合的控制。
石油化工行业是国民经济发展的基础行业，同时也是能耗大户。
石化行业作为一个特殊的行业，有其独特的背景。
风机、泵类负载也成了石化企业最主要的能耗设备，在实际生产中，这些设备都有较大的裕度，机泵的负载率通常只有60%～80%，而且很多采油设备是全天候工作，因此采用变频技术不仅可以节约能耗，而且还能延长设备使用寿命，所以变频器获得广泛应用，成为企业降低生产成本的有效途径，直接影响到企业经济效益。
1 设计原理变频器的调速范围大，可以通过改变电机电源频率方式进行无极调速，但是在有爆炸性气体混合物的危险场所中使用，必须对变频器进行防爆处理。
其设计原则为(1)采用国标GB 3836.1—2010 爆炸性气体环境第1部分：通用要求、GB 3836.2—2010爆炸性环境第2部分：由外壳“d”保护的设备和GB/T 3836.5—2017 爆炸性气体环境用电气设备第5部分：由正压外壳“p”保护的设备进行设计。
(2)满足石油化工现场对防爆变频器的使用要求。
(3)保证防爆变频器在爆炸性混合物危险场所长期安全运行。
简要了解变频器及散热与旁通
简要了解变频器及散热与旁通什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
可分为交—交变频器、交－直－交变频器。
交－交变频器可直接把交流电变成频率和电压都可变的交流电；交—直—交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电，再经过逆变器把直流电变成频率和电压都可变的交流电。
变频器的组成：变频器是由主回路和控制回路两大部分组成的。
主回路由整流器、滤波器和逆变器三个主要部分组成。
控制回路则由单片机、驱动电路和光电隔离电路组成。
变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。
随着电力电子器件【从SCR(晶闸管)发展到今天的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)】、电力变换技术的不断发展和脉宽调制变压变频调速理论(PWM—VVVF)的成熟。
变频调速的原理：三相异步电动机转速为：n=n0(1-s)其中：n0=60f/p，为同步转速因此n=60f(1-s)/p改变电机的极对数(p)；改变电机的转差率(s)；转子串电阻调速，转子串级调速；改变电机供电频率(f)，即变频调速。
根据三相异步电动机公式：E=4.44f1KNØf1-电机频率。
N-每相绕组匝数；Ø-电机气隙磁通；K-与绕组有关的常数。
Ф=E/(4.44KNf1)=KФ(E/f1)≈KФ(U/f1)VVVF控制变频调速的优点：变频调速主要有如下一些优点：1、调速范围宽，可使异步电动机0-100%无级调速(加减速时间可调）；2、启动电流小，而启动转矩大；3、启动平滑，消除机械的冲击力，保护机械设备；4、对电机具有保护功能，降低电机的维修费用；5、在合适条件下具有显著的节电效果。
常用低压变频器功能简介：完善的保护特性（自身保护和负载保护）：基本接线：变频器的寿命：变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件，如果对它们进行定期的维护、更新，可以有10年以上的寿命。
变频器调速节电原理：变频器是节电产品，但变频器本身不节电，相反，它本身也耗电，它的作用是改变电机的转速；变频器节电的效果完全取决于电机负载的工况条件－有调节转速节电的需要。
变频器散热问题解决
采用开放式风道冷却，室外环境温度小于28℃时，设备运行温度能够维持在变压器76℃、功率柜33℃以下，完全符合高压变频器变压器柜温度小于95℃、功率柜的温度小于40℃的运行环境要求。经过风道散热后，可以将高压变频器室内的环境温度控制在40℃以下，满足了高压变频器对运行环境温度的要求，从而，保证了高压变频器室内良好的运行环境。
根据风冷系统的散热原理，
△q=△t×qபைடு நூலகம்×cp×ρ
式中：
△q—系统总的损耗功率；
△t—空气进口与出口的温差；
qf—总的通风量；
cp—空气的比热：1005j/kg℃；
ρ—空气的密度：1.165kg/m3。
具体作法是在机柜上面安装风道，将变频器产生的热量通过风道直接排放到室外，由变频器室的进风口不断补充冷风，对系统进行冷却。
系统的通风量为qf，假定进风口的风速v不超过3m/s，由qf=s×v可知，进风口的面积s≈qf/v。由此计算出进风口的面积约为4m2，并且在进风口设置了空气过滤网，过滤网的网孔为5×5mm。
变频器散热问题解决
变频器散热可以通过在变频器室内安装空调、加装风道或采用水空冷装置来实现冷却。
如果采用加装空调方式，1匹空调的制冷量大致为2000大卡，换算成国际单位乘以1.162，5匹空调的制冷量为11.6kw，要想满足系统需要，至少需6个5匹的空调，这将大大增加了投资成本。而在高压变频器上加装水空冷装置，其施工难度较大，因此我们选择了在变频器室加装通风风道的方式来解决高压变频器室内温度升高的问题。
请问防爆变频器是如何散热的？
请问防爆变频器是如何散热的？防爆变频器是指应用于石油、化工、制药等易燃易爆环境下的电力设备。
通常情况下，防爆变频器在工作时会产生大量的热量，因此散热是一个非常重要的问题。
防爆变频器散热的原理防爆变频器散热主要通过两种方式实现：空气自然冷却防爆变频器通常会在设备外壳中设置散热片或风扇，并通过外界自然气流，将产生的热量传导到外界，达到冷却的效果。
这种散热方式叫做空气自然冷却，能够适用于环境温度低于40°C的场景。
强制空冷当防爆变频器的散热片或风扇无法满足散热要求时，我们需要使用更高效的散热方式。
在这种情况下，防爆变频器通常会配备风机并制造出额外的冷却风道，来强制将部件中的热量散出。
强制空冷可以适用于环境温度高于40°C的场景。
额外的散热措施为了进一步提高防爆变频器的散热效率，我们还可以采取以下措施：固态风扇控制器固态风扇控制器是将电压转换器、控制电路和散热片集成在同一个部件中，并通过PWM技术调节散热片风扇的速度。
这种散热方式更为节能、稳定和高效，所以在一些应用场景中被广泛采用。
液冷式散热液冷式散热是将变频器产生的热量传导到冷却液上，然后通过热交换器将传导到冷却液上的热量导出。
如此一来，防爆变频器的散热效果会更加卓越。
总结防爆变频器在安全生产过程中起着重要的作用，因此必须高度重视其散热问题。
通常情况下，防爆变频器的散热方式主要通过空气自然冷却和强制空冷来实现，而在一些更复杂的应用场景中，我们还可以配备固态风扇控制器和液冷式散热等方式来提高散热效率。
在实际应用中，需要根据具体的应用场景、环境温度和设备功率等因素来选择合适的散热方式以保证设备的正常运行。
浅谈变频器的发热及解决措施
浅谈变频器的发热及解决措施【摘要】随着科技飞速发展，我国工业的发展已迎来展现的面貌。
在工业生产过程中，变频器逐渐成为其中不可或缺的一部分，发挥着关键性的作用。
但在使用的过程中，变频器经常会受到一些因素的干扰。
进而，不利于变频器的运行。
因此，本文作者以变频器为基点，对它的发热问题以及解决策略予以了分析。
【关键词】变频器；发热；解决策略；分析在新时代下，工业的机械化生产已步入到崭新的阶段。
“自动化、智能化”已成为工业在未知道路上必然的发展趋势。
相应地，很多电子设备也如雨后春笋般不断出现在工业生产中。
以此，来提高工业生产的效率与质量，使工业生产能够顺应时代发展的要求。
相应地，在工业生产中，变频器一直都是设备问题解决的核心。
对于变频器来说，它运行的过程中，会出现很多方面的问题，发热问题只是其中之一。
可见，采取行之有效的措施对变频器发热问题予以合理解决有着非常深远的意义。
1 变频器概述1.1 变频器的含义与优点简单来说，变频器就是一种电气设备。
它是由不同类型的电气元件组成的。
比如，控制主板、电源板。
相应地，对于变频器来说，它具有多样化的优点。
首先，在系统运行过程中，变频器能够对其中的电源频率予以合理的调整。
其次，在工业生产中，变频器的应用能够起到节能的作用。
进而，使新时代下严重的能源危机能够得以缓解。
最后，变频器在运行的过程中，具有一定的安全稳定性。
进而，为系统的安全运行埋下伏笔。
很显然，除了上面这些，变频器还有一些其它方面的优点。
比如，在启动变频器的时候，软启动方法是它主要的应用方法。
对于这种方法来说，它能够提高变频器设备的安全运行，不会影响系统其它设备的运行。
1.2 变频器的工作原理与分类一是：关于变频器的工作原理。
从某种意义上说，变频器的工作原理是以电力半导体器件为桥梁，以它具有的通断作用为基础，使电能以及工频电源能够有效地实现转换。
相应地，在实现能源转换方面，变频器的控制电路是其重要的组成元素，发挥着关键性的作用。
如何解决防爆变频器散热问题
如何解决防爆变频器散热问题安全问题，一直是矿井的关注重点。
这时候就需要防爆变频器，而机器的使用难免会发热。
防爆变频器在当今煤矿，矿井中广泛使用，但防爆变频器散热问题是一直关注问题。
防爆变频器的所有元件都装在隔爆型防爆腔内，空气不能流动，散热问题成为防爆变频器所要解决的关键问题。
热管是一种传热性极好的人工构件，它利用"相变"传热的原理与金属铜、铝等实体材料和天然传热方式完全不同。
其有效导热性是铜、铝等有色金属的成百上千倍。
常用的热管由三部分组成:主体为一根封闭的金属管，内部有少量工作介质和毛细结构，管内的空气及其他杂物必须排除在外。
在防爆变频器内部，逆变模块是发热最多的器件，约占整个变频器所有散热量的一半，整流模块也是发热相当多的，它所发的热量约占整个变频器的45%，而剩下的5%则是电解电容、充电电阻、均压电阻以及印制板上的发热元件等所发生的热量。
热管工作时利用了三种物理学原理：(1)在真空状态下，液体的沸点降低。
(2)同种物质的汽化潜热比显热高得多。
(3)多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。
防爆变频器与热源靠近的一段(蒸发段)内的液体吸热而蒸发，蒸汽携带汽化潜热经空腔流向另一段(冷凝段)，汽体经管壁与外界冷媒体换热放出潜热而完成了传热任务，冷凝成液体，经毛细结构的抽吸或重力回流到蒸发段进入下一个工作循环。
热管散热器就是利用热管技术对散热器进行改进而制作出来的新品。
对于双面散热的分立电力电子器件，风冷的全铜或全铝散热器的热阻只能达到0.04 ℃/W。
而这种热管散热器的热阻达到0.01 ℃/W。
在自然对流冷却条件下，热管散热器比实体散热器的性能可提高10倍以上。
热管散热器可以采用自冷的方式，无需风扇，没有噪音，免维修，安全可靠。
防爆变频器采用了一种新的散热技术-热管散热技术。
散热问题可以得到解决，也就相当于安全问题解决了一大半了。
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变频器散热性能的研究
变频器散热性能的研究摘要：目前变频器应用广泛，使得煤矿设备自动化程度越来越先进，但变频器的散热是制约变频器发展的一个难题，尤其是在环境恶劣的条件下，问题显得更加突出。
关键词：变频器、散热、热阻变频器是精密的电子设备，其内部的电子器件的性能与温度密切相关。
为了保证器件正常运行，必须规定最高允许温度。
温度过高，器件特性与参数将要发生变化，甚至导致器件产生永久性的烧坏现象。
由于井下环境恶劣，散热条件差，因此散热问题是井下变频器遇到的最大难题，本文针对这一问题进行研究。
1.散热系统概述在变频器内部逆变模块是发热最大的器件，它约占整个变频器所有散热量的一半：整流模块也是发热相当大的，它所发的热量约占整个变频器的45％；而剩下的5％则是电解电容、充电电阻、均压电阻以及印制板上的发热元件等所发生的热量。
热传输遵从热路欧姆定律：ΔT=Q*R式中：ΔT---温度差，℃；Q-----功率损耗，即热流W；R----热阻，℃/W。
热阻是评价散热器优劣的重要指标。
根据上式看出，热阻越小，传递一定的热量，散热器两端的温差越小，电子器件表面的温度越低。
电力电子器件的发热要散发到环境空气中去主要存在三级热阻：第一级为硅芯片PN结到器件基板的热阻，第二级为器件基板与散热器界面脚的接触热阻，第三级为散热器到环境空气间的热阻。
电子工业本身在设计和封装过程中解决第一级热阻，第二级是材料和机械加工业的任务，这两类热阻相对简单，变化不大。
而散热器到环境空气的热阻是多种变量的函数，与材料的导热性，结构形状，散热表面积，空气对流情况和温差等因素有复杂关系，这项热阻简称为散热器热阻。
如何减小第三级热阻，是散热的关键问题。
为减小散热器热阻，要解决以下两个问题：第一是散热器类型的选择即选型；其二是散热器的设计。
2、热阻器的选型散热材料通常选用铜或铝，但受其导热性和加工工艺的限制，散热效果有限。
热管是一种新型的散热器件，导热性极好。
例如，有20W的热量，要传0.5m远，分别用直径12.7mm的铝棒和同样直径的热管来传递，那么铝棒两端温差为460℃，热管两端温差仅6℃。
论变频器的维护及散热的思考
论变频器的维护及散热的思考摘要：随着建筑工程的发展，变频器的发展不断提升，功能越来越强大，可靠性也随之提高。
但如果使用不当、操作不当、维修不当，时间不及时或缩短设备运行工况变化的使用寿命，将直接导致施工工期延误，因此建筑行业内的日常维护和检修尤为重要。
关键词：建筑土建；变频器；维护散热在建筑施工時，土建变流器电流比较大，而且变频器产生的热量也很大，所以变频器的维护问题不能忽视热量对其的影响。
逆变器的故障率随温度的增加呈指数级增长，而预期寿命随温度的变化呈指数级递减。
每当建筑施工的环境温度升高5度左右，变频器使用的寿命将会减半，所以注意散热问题是非常重要的。
1工作变频器的维修尘无干扰、对变频器进行内外部的清扫，避免有异物进入变频器导致风道堵塞，散热不好导致负荷过高。
风扇运转保护，变频器的内装风扇是箱体内部散热的主要手段，它将保证控制电路的正常工作。
所以，如果风扇运转不正常，应立即进行保护。
逆变模块散热板的过热保护逆变模块是变频器内发生热量的主要部件，也是变频器中最重要而又最脆弱的部件。
所以，各变频器都在散热板上配置了过热保护器件。
制动电阻过热保护制动电阻的标称功率是按短时运行选定的。
所以，一旦通电时间过长，就会过热。
这时，应暂停使用，待冷却后再用。
2工作变频器的日常维护施工人员必须要会变频器的工作原理和作业特点，并且要学会掌握电工的基本知识。
在变频器检查和维修前，所有设备必须切断；变频器长灯完全熄灭。
每日检查变频器的工作是必不可少的，首先应该检查变频器周围的环境温度和湿度，在高温状态下会导致变频器过热报警，严重的时可直接导致变频器电源的损坏甚至最终导致电路短路；过湿空气会短路逆变器。
当变频器运转中，其过程要注意冷却系统环境是否正常，风管的排气系统是否平稳，风机转轮是否有声音异响。
所以变频柜冷却效果如何直接影响到正常运行的变频器、逆变器的排气系统，如风扇旋转平稳，如果有灰尘入口和木屐是我们日常检查的地方，是不容忽视的。
防爆发生器接气散热原理(一)
防爆发生器接气散热原理(一)防爆发生器接气散热原理解析什么是防爆发生器？防爆发生器是一种用于排泄和吸入空气的装置，常见于工业和实验室环境中。
其主要作用是排除有害气体和增加新鲜空气的流动，以确保人员的安全和舒适。
为什么需要散热？防爆发生器在使用过程中会产生一定的热量，若不及时散热，可能会导致设备短暂的过热或长时间的高温运行，从而影响设备的正常工作。
接气散热原理简介防爆发生器的接气散热原理主要是通过传导、对流和辐射三种方式进行散热。
1.传导散热：发生器与导热材料（例如金属）之间会存在接触面，通过与导热材料接触的方式将热量传导出去。
导热材料的选择要具有良好的导热特性，以提高传导散热效果。
2.对流散热：通过防爆发生器自身与周围空气的对流传热来实现散热。
当设备表面的温度高于周围环境温度时，会产生热空气的上升，冷空气则会从较低处流入取代，形成自然对流现象。
这种对流可以有效地带走热量，提高设备的散热效果。
3.辐射散热：防爆发生器可以通过辐射方式将热量传递给周围环境。
物体表面的热辐射是一种通过电磁波传导热量的方式，其辐射量与物体表面温度的四次方成正比。
通过优化发生器表面的材料和结构，可以提高辐射散热效果。
散热原理的应用针对不同的散热需求，防爆发生器会采用不同的散热设计方案。
1.散热片设计：在发生器内部或外部表面增加大面积的散热片，以增加散热表面积，提高对流和辐射散热效果。
2.风扇散热：通过内置或外置风扇提供强制对流，加速空气流动，增强散热效果。
3.散热管设计：利用导热材料制作散热管，在发生器内部形成导热路径，将热量快速传导到散热部件。
4.冷却液循环系统：通过使用冷却液循环系统，将热量从发生器传递到散热设备，再将冷却液循环回发生器，实现快速、高效的散热效果。
总结防爆发生器接气散热原理是通过传导、对流和辐射三种方式来实现热量的散发。
针对不同的散热需求，可以采用散热片设计、风扇散热、散热管设计以及冷却液循环系统等方案来优化散热效果。
一种防爆变频器散热装置[实用新型专利]
![一种防爆变频器散热装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b1844369d4d8d15abf234e6a.png)
专利名称：一种防爆变频器散热装置专利类型：实用新型专利
发明人：张兆宇,王亮,荣航
申请号：CN201420661417.8
申请日：20141107
公开号：CN204205918U
公开日：
20150311
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种防爆变频器散热装置，包括散热外罩1，所述散热外罩1一侧表面设有多个平行的进风口2，所述散热外罩1另一侧表面设有多个平行的出风口3，所述散热外罩1内设有散热内罩4，所述散热内罩4一侧表面设有多个圆孔5，所述散热内罩4另一侧表面设有开口，所述散热内罩4内设有散热单元，所述散热单元是由固定安装在散热内罩4内的热管散热器6和固定安装在散热内罩4开口处的防爆风机7两部分构成，所述热管散热器6上设有温度传感器8，所述散热外罩1外侧表面设有控制盒9，所述控制盒9分别与防爆风机7和温度传感器8电气连接。
本实用新型的有益效果是，减小了变频器自身的损耗。
申请人：山东欧瑞安电气有限公司
地址：271000 山东省泰安市高新区中天门大街星火科技园
国籍：CN
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Ξ浅谈防爆变频器的散热高 峥(南阳防爆电气研究所,河南 南阳 473008)[关键词]防爆变频器;散热;水冷;热管[摘 要]文章介绍了几种用于防爆变频器的散热方法,并比较了它们性能及使用上的优劣。
[中图分类号]T N77 [文献标识码]A [文章编号]1004-9118(2007)04-0007-03Cooling for Ex T ransducerG AO Zheng(Nanyang Explosion Protected Electrical Apparatus Research Institute,Henan,Nanyang473008) K ey w ords:Ex transducer;cooling;water-cooling;pipeAbstract:In this article,several cooling methods adopted in Ex transducer and the calculation for the heat output.Furtherm ore,it makes the com paris ons on the performance and applications am ong them.0 引言变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为一定范围内可调频率的电能控制装置。
它可以完成各种对电机的精确控制要求,如按照规定曲线实现电机软起动、无极调速、根据负载的反馈进行闭环自动控制等等,功能很强大,在电气传动方面使用的非常广泛。
随着我国各行业自动化水平的不断提高,在防爆场所对变频器的使用要求越来越多,又因为变频器的发热量较大,加之自身又不能长期工作于高温状态,其散热问题就突显出来。
下面提出一些解决防爆变频器散热问题的想法。
1 变频器所使用的防爆型式(1)正压型:这种防爆型式的优点是适应的防爆区域比较广泛,若选取适当的类型,可以使得该型式的防爆变频器使用在I类相应气体环境和II类相应气体环境的1区、2区。
进行产品设计时也比较容易,变频器运行性能要求和电气设备 ①启动时间≤保护时间≤1.7tE时间;②热态堵转保护时间需≤tE时间。
(6)电机安装后初次试机前需按照G B 50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行检测,内容包括绝缘电阻和直流电阻测量、耐压试验等。
4 国产化研制的意义T AW6400kW—30P增安型无刷励磁同步电动机的国产化研制采用合理的投资、较短的扩大中修期,实现新老电机的更替,满足现有装置设备运行需要。
通过这一更新换代工作,为其余两套装置实施连续性技术改造创造了条件,保证了在不影响生产的情况下对其余两套装置的旧电机进行大修或更新。
通过国产化研制,可使国内企业全面掌握大型增安型同步电动机的设计、制造技术,培育民族工业,填补国内空白,并实现与国际接轨,拉近与发达国家技术水平差距,满足石化行业对低速大容量同步电动机的需求。
参考文献[1]G B3836.3—2000,爆炸性气体环境用电气设备 第3部分:增安型“e”[S].[2]电机工程手册编辑委员会.机械工程手册(第二版)[M].北京:机械工业出版社,1997.7《电气防爆》 2007,4 浅谈防爆变频器的散热[收稿日期]2007-10-15[作者简介]高峥,男,1982年生,2004年毕业于郑州大学自动化专业,设计员,主要从事防爆电气的设计工作。
防爆要求之间没有太大的冲突。
缺点是需要提供满足防爆要求的气源,在机械危险程度高的地方使用不方便。
(2)隔爆型:该型式是我国防爆行业使用比较多的一种形式,用户比较接受这种方式。
具有成本低,适用的区域多,安装要求低等优点。
若想把变频器设计成为隔爆型,需要解决隔爆箱体的散热问题。
2 变频器的发热量计算变频器是一种发热量比较大的电器,一般的发热量由以下公式估算:发热量=变频器容量(kW)×55W(1)一些变频器的优秀厂商如西门子,制造技术较好,它们给出了以下估算公式:发热量=3%×变频器的额定功率(2)上面算出的热量是不考虑任何散热估算出来的。
以一台额定容量为55kW的变频器为例,其发热量就在1.65kW到3.02kW范围内。
我们可以看到,当变频器容量比较大时,其发热量是个不可忽视的数量。
如何解决这一部分的热量,是防爆变频器应首先解决的问题。
3 防爆变频器的散热3.1 隔爆变频器的散热途径对于隔爆型变频器主要有两个散热途径,一个是靠机柜自然散热,另一个是通过风扇、空调、热交换器等强制散热。
对于自然散热,现在一般都是按照德国威图公司提供的经验公式来选取的。
其计算如下: Q=K×A×ΔT(3)式中Q———柜体表面积发散的热量,WK———热传导系数,WΠm2K,其值根据柜体材料不同而不同,一般来说,钢板为5.5,铝板为11,塑料为0.3A———柜体实际散热面积,m2,柜体的安装方式对柜体的散热有较大影响,威图提供了如下几种典型安装方式的散热面积的计算方法:①单个柜体,四周有空:A=1.8×高×(宽+深)+1.4×宽×深②单个柜体,用于壁装:A=1.4×宽×(高+深)+1.8×深×高③起始或终端柜体,四周有空:A=1.4×宽×(高+深)+1.8×宽×高④起始或终端柜体,用于壁装:A=1.4×高×(宽+深)+1.4×宽×深⑤位于中间的柜体,四周有空:A=1.8×宽×高+1.4×宽×深+深×高⑥位于中间的柜体,用于壁装:A=1.4×宽×(高+深)+深×高⑦位于中间的柜体,用于壁装,顶部覆盖:A =1.4×宽×高+0.7×宽×深+深×高ΔT———柜体内外的温差,柜体内部的温度减去柜体外面的温度(即工作现场的环境温度)对于总体体积小,使用环境温度可能较高的隔爆柜体来说,以55kW变频器估算,在使用环境恶劣的条件下,仅能散去100W左右的热量(柜内40℃,外部环境30℃),占总体发热量的3.3%～6.1%。
其它的热量是需要由强制冷却方式解决。
需要补充的是柜内温度应保持在40℃,否则变频器就要降容使用,变频器最高使用温度不能超过50℃。
另外,柜体的自然散热量同其表面积有很大的关系,可以通过在隔爆箱体上增加散热片来提高其散热能力。
设计时应注意将变频器外壳除去,以减小所需要的隔爆壳体的大小,保证隔爆箱有足够的机械强度,也有利于发热元件在空气中的热传递。
水冷散热和热管散热是在变频器散热中使用的比较多的两种散热方式。
水冷变频器设计时将需要冷却的组件安装在一个或多个铝制或铜制冷却模块上,运转过程中产生的几乎所有热量均可以通过冷却模块被水(冷却液)吸收而无需风道,这使得其结构可以更为紧凑,因此水冷变频器可节省70%的体积(较空冷型变频器)。
水冷变频器体积的减小,使得相同容积的隔爆型壳体能够放下更大功率的变频器,有利于变频器在防爆行业的应用。
同时水冷却系统将带走变频器运行中产生的95%的热量,解决了隔爆壳体内密封程度较高,无散热通道的问题。
有不少的变频器厂家已经推出了水冷型的变频器,用于船舶、海上作业、矿山及重工业等安装空间极为狭小的领域。
水冷变频器技术已经相当成熟,产品的质量、性能等能够得到很好的保证。
这样不管是重新设计防爆型水冷变频器,还是将现有成熟的变频器改造为隔爆型产品,技术难度都不大,开发的难度很低。
但是它同正压型8浅谈防爆变频器的散热 《电气防爆》 2007,4变频器有一个相同的缺点:安装要求比较高,都需要安装现场提供辅助水冷或气源设施。
若能把水冷系统小型化、灵活化,做成配套附件与水冷防爆变频器组成一个整体,肯定可以获得更多工矿企业的认同。
热管技术最早在1963年美国的Los Alam os (洛斯・阿洛莫斯)国家实验室中诞生,但是由于造价极高,一直只是应用在高科技领域,在最近几年的时间才在工业领域出现。
其原理是热管内部填充了特制的液态导热介质(如氨,R-11丙酮,甲醇,水等),当热管两端产生温差的时候,蒸发端的液体就会迅速气化,将热量带向冷凝端,在冷凝端凝结释放热量,回流,重新开始循环。
如图1所示。
热管有很强的导热能力,比金属大很多倍,是一种新型高效传热元件,在冷凝段配置散热鳍片就成为热管散热器。
目前热管散热器刚刚起步,应用在变频器上的例子并不是很多,大多数变频器厂家还没有推出相应的产品。
可以说将热管技术运用在防爆变频器上的技术难度比较大,一方面在热管本身,其外壳真空部分制造工艺复杂,难度大,成本高,热工性能不优越,增加了额外的热阻,加工受限制,不能有很大的弯曲或折角;另一方面是没有比较成熟的与变频器结合的产品,若在变频器上使用时设计不当,散热效果可能要打很多折扣,散热效果好坏直接影响了防爆性能,这对防爆电气产品来说是很严重的问题。
不过热管做为一种新型的先进散热方式,改变了水冷或正压型需要辅助设备的缺点,应用在防爆领域有很广阔的空间。
相信随着热管技术的不断发展,厂家制造工艺的提高,必然能有成熟可靠的热管防爆变频器出现。
图1 热管原理示意图3.2 正压变频器的散热途径对于正压型防爆变频器,多余的热量可以通过安全气体带走,散热方面问题不大。
从上面的计算分析可以看到,对于大容量的防爆变频器,靠柜体自然散热和水冷强制散热勉强能将热量排除,若使用在环境温度较高,超过30℃的地方则需要考虑增加其它散热方式。
对于热管散热,认为它使用在变频器上,散热性能、效率应比水冷系统低,毕竟它增加了接触电阻,柜外散热部分对环境依赖很大,所有热量都需要周围空气带走。
解决的方法是可以增加热管的数量或直径来帮助柜内的散热。
4 结束语以上简单分析了目前防爆变频器几种主要的散热方法,简单比较了它们的优劣。
随着科学技术的发展,一定会有安装使用更方便,散热效果更好的方法出现。
参考文献[1]靳明聪,陈远国.热管及热管换热器[M].重庆:重庆大学出版社,2004.[2]张燕宾.SPW M变频调速应用技术[M].北京:机械工业出版社,2004.9《电气防爆》 2007,4 浅谈防爆变频器的散热。