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奧卓科技 節能專(zhuān)家
隨著(zhù)我國工業(yè)的不斷發(fā)展，對資源需求量也越來(lái)越大，對應的資源行業(yè)也成為我國重要的產(chǎn)業(yè)之一。而傳統的煤炭行業(yè)也成為我國資源行業(yè)中的重中之重。變頻器自80年代進(jìn)入我國以來(lái)，在短短的二十年間里得到了非常廣泛的應用。尤其國內很多新建的選煤廠(chǎng)，在控制功率大的電機上，為了降低該電機的啟動(dòng)電流，保護該電機，也開(kāi)始大范圍的使用通用變頻器。而相關(guān)通用變頻器在工作中暴露的問(wèn)題也越來(lái)越多。
其中通常遇到的問(wèn)題，最主要的是變頻器的散熱問(wèn)題。我們知道，通用變頻器運行的工作環(huán)境是-10℃～+50℃之間。變頻器散熱問(wèn)題如果處理不好，則會(huì )影響到變頻器的使用狀態(tài)和使用壽命，甚至造成變頻器的損壞。
變頻器的發(fā)熱是由內部的損耗產(chǎn)生的。在變頻器中各部分損耗中主要以主電路為主，約占98%，控制電路占2%。資料表明變頻器的功耗一般為其容量的4～5%。其中逆變部分約占50%，整流及直流回路約40%，控制及保護電路為5～15%。10℃法則表明當器件溫度降低10℃，器件的可靠性增長(cháng)一倍。為了保證變頻器正?？煽康倪\行，就必須處理好變頻器的散熱問(wèn)題。而變頻器散熱的問(wèn)題，主要則是變頻器工作環(huán)境的溫度及散熱問(wèn)題。
對于變頻器的散熱方法，通常分為以下三種：
一、內裝風(fēng)扇散熱
內裝風(fēng)扇散熱一般對于小容量的通用變頻器使用。通過(guò)正確的安裝變頻器，可以使變頻器的內裝風(fēng)扇的散熱能力達到最大化。該內裝風(fēng)扇可以將變頻器內部的熱量帶走。通過(guò)變頻器所在的箱體的鐵板，進(jìn)行最終散熱。只通過(guò)變頻器內裝風(fēng)扇的散熱辦法適用與裝有單獨的變頻器的控制箱，以及控制元件比較少的控制箱。如果變頻器控制箱中，有若干臺變頻器，或者其他散熱量比較大的電氣元件，則散熱的效果不十分明顯。
二、風(fēng)機散熱
通過(guò)在安裝變頻器的控制箱內，增設若干臺具有換氣對流功能的風(fēng)機，則可以大大提高變頻器的散熱效果，降低變頻器工作環(huán)境的溫度。使用風(fēng)機的能力，可以通過(guò)變頻器的散熱量進(jìn)行計算。下面說(shuō)一說(shuō)一般的選擇方法：
我們根據經(jīng)驗算出每排出1kW功耗產(chǎn)生的熱量,需要風(fēng)機的排風(fēng)量為360m3/h，而變頻器的功耗為其容量的4～5%，這里我們按5%計算，可以得到變頻器適配風(fēng)機與其容量的關(guān)系：風(fēng)機的排風(fēng)量(m3/h)=變頻器容量×5%×360m3/h/kW
我們可根據上面的經(jīng)驗公式為90kW的通用變頻器選擇風(fēng)機
風(fēng)機的排風(fēng)量(m3/h)=90kW×5%×360m3/h/kW
風(fēng)機的排風(fēng)量=1620m3/h
然后再通過(guò)風(fēng)機的排風(fēng)量選擇不同廠(chǎng)家風(fēng)機的型號。獲得滿(mǎn)足我們條件的風(fēng)機。
一般說(shuō)來(lái)，風(fēng)機散熱是現階段變頻器散熱的主要手段。尤其適用在比較大的控制柜中，以及控制柜中擁有的電氣部件同時(shí)工作，同時(shí)發(fā)熱的情況下。適用于高度集成的集中控制柜、控制箱。而且近幾年由于科技的不斷進(jìn)步，散熱風(fēng)機已經(jīng)不像前幾年那樣的龐然大物，小巧而又強勁的風(fēng)機比比皆是。性?xún)r(jià)比上也比其他散熱方式好的多。
三、空調散熱
隨著(zhù)科技的進(jìn)步，空調也逐漸被越來(lái)越多的應用到控制柜，控制箱的制作當中。并成為散熱的重要手段之一。不過(guò)針對變頻器這種設備選用該方式散熱的很少，因為它的成本較高，體積相對較大，再由于通用變頻器的容量在幾kVA到幾十kVA，容量不是特別大，很難將性?xún)r(jià)比做到讓用戶(hù)接受的程度，只有在特殊場(chǎng)合（如對工作環(huán)境要求的特別嚴格）以及容量特別大的變頻器才采用這種方式。而且空調中，有的還涉及到廢水的排除，所以在盤(pán)柜成套的過(guò)程中也要考慮的更加全面，增加了設計成本。
另外，還有一些其他的原因也要考慮變頻器的散熱效果，比如高海拔（>1000m）,因為空氣密度的降低，也要適當增加散熱能力；還有開(kāi)關(guān)頻率，變頻器的發(fā)熱主要來(lái)自于IGBT（絕緣柵雙極型晶體管），IGBT的發(fā)熱又集中在開(kāi)和關(guān)的瞬間。因此開(kāi)關(guān)頻率高時(shí)，變頻器的發(fā)熱量也變大。
事實(shí)表明處理好變頻器的散熱不僅要求設計者從變頻器本身做到，還要求使用者正確使用嚴格按照使用說(shuō)明進(jìn)行安裝,有足夠的通風(fēng)空間，適合的使用環(huán)境，并且盡可能做到定期維護,尤其是煤炭等多粉塵行業(yè)，定期給使用環(huán)境除塵,對變頻器風(fēng)道除塵，這樣才能使變頻器的散熱系統發(fā)揮正常功能，使變頻器的溫升在允許值之內，變頻器才能可靠運行,而為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟及社會(huì )效益。
