变频器的通用散热方式
变频器的通用散热方式
近年来电力电子和自动控制技术的发展也推动了煤矿上生产设备的更新换代为了适应煤矿节能和安全生产要求煤矿用隔爆型变频器的使用也越来越多其场合主要用于矿井下胶带运输机、提升绞车、风机、水泵、刮板运输机等负载类型要求具有极高的可靠性。影响变频器的可靠性指标有多项其通风与散热就是一个至关重要的环节。 变频器正常工作时产生高热量的元器件有隔离变压器、电子功率元件、电抗器和滤波器。普通型变频器的结构是与外界相通的通过与空气的自然交换很容易解决其散热问题但隔爆型变频器长期处于封闭的腔体内热量在一个固定的小空间内循环通过隔爆外壳与外界热交换热量不能及时散出所以其故障率随腔体的温度上升而增加使用寿命随温度升高呈指数的下降。最直接的解决方法是增大隔爆腔的体积但随之也带来了生产成本的增加和使用场合的限制这与降低成本、少用材料、多出力的优化设计相矛盾。特别是生产产量的提高对于大容量的变频器的需求也随之增多变频器的散热问题也变得尤为突出了。这就要求我们根据实际情况合理的选择隔爆型变频器的散热方式。 2 变频器的通用散热方式 变频器的冷却和散热系统的设计包括散热器结构的设计和冷却介质的选择两方面的内容。散热器结构的选择应考虑以下因素辅助设备的能耗、体积和重量装置的复杂性和操作的难易程度以及装置的可靠性、可用性和可维护性。冷却介质的选择应考虑电绝缘性、化学稳定性、对材料的腐蚀性、对环境的影响和易燃性以及介质的成本等。 变频器的散热方式根据冷却介质的不同可分为空气冷却和液体冷却。 2.1 空气冷却 空气冷却方式细分为“自然冷却”和“强迫风冷”两种。 (1)自然冷却方式散热 主要用于功率比较小元器件的散热面积大以及不允许应用风扇的变频器上。冷却主要通过空气的自然对流以及辐射作用将热量带走。由于其机构简单、无噪音、免维护、可靠性高等特点使用范围很广尤其适用于冲击负载和断续工作制负载缺点在于无法用于大功率长期工作的变频器上。 (2)强迫风冷方式散热 主要用于没有特殊要求以及功率等级稍大的场合。特点是散热效率高散热系数是自然冷却的24倍缺点在于需另配备风机因而噪声大容易吹入煤尘可靠性相对低一点。 2.2 液体冷却 液体冷却方式细分为“水冷散热”和“油冷散热”两种。 (1)水冷散热 水冷散热器的散热效率极高可是大大提高功率元件的容量但是普通水的电气绝缘性能极差水中存在的杂质离子会在高电压下导致电腐蚀和漏电现象并且由于井下水质较硬在水道中易形成水垢而妨碍散热的效果并有可能堵塞水道一般用于低电压等级变频器。在高电压变频器中使用必须考虑和解决运行过程中的可靠性和腐蚀性两大问题。 (2)油冷散热 油冷散热器的散热效率虽然没有水冷方式高但由于具有很高的电绝缘性和电磁屏蔽效果曾在普通大功率变频器中广泛使用但其成本和对环境的要求使得这些年渐渐的淡出并且根据煤矿安全的规定煤矿井下不允许使用充油电气设备油冷散热方式无法用于煤矿井下
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