变频器散热性能的研究
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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
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。
高压变频器的通风与散热设计摘要:在石油、化工、电力、煤矿等工业生产领域对变频器的可靠性要求极高。
影响变频器可靠性的因素很多,通风散热是重要因素之一。
因此,解决好变频器设计过程中的散热与通风是一个至关重要的环节。
散热能力决定变频器的输出电流能力,从而影响输出转距能力,为此就要优化散热与通风方案,进行合理设计,实现设备的高效散热,这对提高设备的可靠性是很重要的。
高压变频器工作时的热量主要来源于隔离变压器、电抗器、功率单元和控制系统等,其中功率器件、功率单元及功率柜的散热与通风设计最为重要。
关键词:高压变频器;散热与通风;设计一、功率单元散热功率单元中的元器件主要包括整流二极管、IBGT模块、电容、快速熔断器、母线开关器件驱动电路以及其它一些保护电路等。
除二极管整流模块与IGBT模块外,其余元器件由于在功率单元中通过支架等方式安装,在保证足够的空间距离与必要轻微空气的对流的条件下,已能满足其散热要求。
因此功率单元的散热设计主要考虑二极管整流模块与IGBT模块的散热要求即可。
功率器件的损耗功率所产生的温升需由散热器来降低,通过散热器增加功率器件的导热和辐射面积、扩张热流以及缓冲导热过渡过程,直接传导或借助于导热介质将热量传递到冷却介质中,如空气、水或水的混合液等。
目前在高压变频器中主要用到的冷却方式为强制空气冷却、循环水冷却和热管散热器冷却。
由于空气冷却比较简单,不存在热管散热的复杂性及水冷的凝露问题,所以在通常情况下大多都会首先选择空气冷却。
空气冷却用的散热器通常是一块带有很多叶片的良导热体,散热器热阻估算公式如下:式中:k为散热器热导率;d和A分别为散热器的厚度和面积,分别以cm和cm2表示;C为一个与散热器表面和安装角度有关的修正因子。
此式在空气温度不超过45℃时成立,通常利用式(1)估算散热器的散热能力。
二、散热器的选择及注意事项功率器件是大多数电子设备中的关键器件,其工作状态直接影响到整机的可靠性及稳定性。
200kw变频电机散热风扇参数一、引言在工业自动化和电力传动领域,200kw变频电机是一种广泛应用的动力设备。
由于其高效的能量转换和良好的调速性能,被广泛应用于各种需要大功率、高效率、高精度的应用场景。
但是,随着电机的功率增加,散热问题也日益突出。
为了确保电机的稳定运行,选择一款合适的散热风扇显得尤为重要。
本文将详细探讨200kw变频电机散热风扇的参数。
二、电机散热的重要性电机在运行过程中会产生大量的热量,这些热量如不及时散发,会导致电机内部温度升高,影响电机的性能和寿命。
高温还会加速绝缘材料的老化,降低电机的可靠性。
特别是在变频器驱动的电机中,由于变频器自身也会产生大量的热量,使得电机的散热问题更加严重。
因此,选择一款高效、可靠的散热风扇对于保证200kw变频电机的稳定运行至关重要。
三、散热风扇参数详解在选择适合200kw变频电机的散热风扇时,需要考虑以下几个关键参数:1.风量:风量是散热风扇的一个重要指标,它决定了风扇的散热能力。
一般来说,风量越大,散热效果越好。
但是在选择风量时,也需要考虑噪音的影响。
通常,高风量的风扇噪音也会比较大。
2.风压:风压是指风扇对空气的推动力。
对于一些需要将热空气排出电机腔体的情况,选择高风压的风扇更为合适。
一般来说,风压与风扇的转速和风扇叶轮的设计有关。
3.转速:转速是决定风扇风量和风压的重要因素。
一般来说,转速越高,风量和风压就越大,散热效果也就越好。
但是转速过高也会增加噪音和磨损,所以需要在转速与散热效果之间进行权衡。
4.噪音:由于电机通常在较为嘈杂的环境中工作,因此噪音也是选择散热风扇时需要考虑的一个重要因素。
一般来说,低噪音的风扇更适合于需要低噪音的应用场合。
5.防护等级:对于一些在恶劣环境下工作的电机,选择具有更高防护等级的风扇(如IP55或IP65)更为合适。
这种类型的风扇具有更好的防水、防尘、防腐蚀性能,能够更好地适应复杂环境下的工作需求。
6.尺寸和重量:尺寸和重量也是选择散热风扇时需要考虑的因素。
关于风力发机组ABB ACS800-67型风冷变频器优化散热研究摘要:ABB变频器最早用在传统的工业中,例如钢铁、水泥、化工、造纸等行业,安装变频器的电气室都会设置净化间同时配有空调及除湿系统,确保变频器运行在优良的工作环境。
同时,ABB变频器结构紧凑、小巧精致,尺寸比其他品牌的变频器约小1/3。
风力发电机双馈电机ABB变频器作为电机励磁主要装置,可以为风力发电机转子提供变频交流励磁,励磁频率随着发电转速变化而改变,从而保证发电机获得旋转磁场,频率始终保持在50HZ。
关键词:风力发机组;变频优化;问题研究一、ABB ACS800-67 风冷变频器在风机应用中存在的问题由于风电机组运行环境和结构设计的特殊性,无法给变频器单独配备净化间和空调,那么ABB变频器结构紧凑性就由原有的优势变为劣势,散热不好就会造成变频器运行温度居高不下,为变频器稳定运行遗留了隐患。
根据热效率损失计算,1.5MW双馈机组用ABB变频器每小时产生24.6kW功率热损耗,如果这些热量不能快速排放掉,变频器温度将会快速升高。
ABB风电变频器四个模块散热风扇的总流量为4240m³/h,在理想环境下,足够把变频器产生的热损耗带走。
但对于风电机组而言,变频器通常安装在塔筒底部,空间相对密闭,导致变频器产生的热量损耗持续累积在塔筒的底部,塔底内温度升高,进入变频器用于冷却的空气温度高,热交换效率变差,无法及时带走变频器产生的热量。
最终导致变频器高温故障停机。
二、变频器散热不足对风电机组影响ACS800散热不良,热量在设备内部聚积,直接导致控制板、功率模块、IGBT等温度超过限值。
引发机组故障、元件损坏,进而导致机组故障停机。
ACS800内部含有滤波电容、Crowbar电路板、NDCU电路板等不耐热元件。
长期高温加速电容老化、电路板等元件老化,直接减少元件使用寿命。
现场为提高ASC800的散热效率,不得不打开变频器柜门来增强通风量,温度高问题只是缓解并未未彻底解决,同时,这种方式带来两个问题。
变频器中的IGBT模块损耗计算及散热系统设计一、本文概述随着电力电子技术的快速发展,变频器作为电能转换与控制的核心设备,在工业自动化、新能源发电、电动汽车等领域得到了广泛应用。
绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为变频器的关键功率器件,其性能直接影响到变频器的效率和可靠性。
IGBT模块的损耗计算和散热系统设计是变频器设计中的重要环节,对于提高变频器性能、降低运行成本、延长设备寿命具有重要意义。
本文旨在探讨变频器中IGBT模块的损耗计算方法和散热系统设计原则。
我们将分析IGBT模块的工作原理和损耗产生机制,包括通态损耗、开关损耗等。
在此基础上,我们将介绍损耗计算的数学模型和计算方法,以及如何通过实验手段验证计算结果的准确性。
我们将重点讨论散热系统的设计原则和优化方法,包括散热器结构设计、散热风扇的选择与控制、散热系统的热仿真分析等。
本文将总结一些实际应用中的经验教训,提出针对IGBT模块损耗计算和散热系统设计的优化建议,为变频器设计工程师提供有益的参考。
通过本文的研究,我们期望能够为变频器设计中的IGBT模块损耗计算和散热系统设计提供理论支持和实践指导,推动变频器技术的持续发展和应用创新。
二、IGBT模块损耗计算绝缘栅双极晶体管(IGBT)是变频器中的关键元件,其性能直接影响变频器的效率和可靠性。
IGBT模块的损耗计算是散热系统设计的基础,对于确保变频器的稳定运行具有重要意义。
IGBT模块的损耗主要包括通态损耗和开关损耗两部分。
通态损耗是指IGBT在导通状态下,由于电流通过而产生的热量损耗。
开关损耗则发生在IGBT的开通和关断过程中,由于电压和电流的乘积在时间上的积分不为零,导致能量损失。
通态损耗的计算公式为:Pcond = Icoll * Vce(sat),其中Icoll 为集电极电流,Vce(sat)为饱和压降。
饱和压降是IGBT导通时电压降的一个重要参数,它与集电极电流、结温和门极电流等因素有关。
变频器散热性能的研究
发表时间:2017-11-27T12:09:48.907Z 来源:《电力设备》2017年第19期作者:王鑫亓俊峰张庆[导读] 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。
(山东能源重装集团通力装备制造有限公司 271100)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℃。
一般来说,热管的当量导热系数k是铜、铝的2~3万倍。
热管的强导热能力这是由它的结构和工作原理所决定的,典型的热管是根密封的真空金属管,内部有多孔毛细结构并充有少量的工作液。
按其作用,热管分成三段:蒸发段,绝热段和冷凝段。
工作过程如下图1所示,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,经毛细结构的抽吸力量或重力回流到蒸发段进入下一个工作循环。
(5)接触热阻R7
对于两个固体之问的导热情况是比较复杂的。
不论固体表面加l:的多么平整、光洁,实际总是存在不平度和粗糙度,因此在同体表面之间不可能达到完令密合,而是只存在很多接触点。
固体表面之间的传热,是由这些接触点的热传导、两表面包围着的空腔气层导热和表面之问的辐射换热所组成。
由于固体表面之间实际接触而积不大以及气层导热系数很低,因此构成了固体表面之问传热的接触热阻。
从热管到热管散热器的过程不仅要有好的结构形式,还要充分考虑接触热阻的影响。
接触热阻与表面加工精度以及光洁度(表面不平度与粗糙度)、表面硬度。
施加于物体表面的接触压力、物体材料和气层的导热系数以及表面是否形成氧化膜等多种因素有关。
散热器主要包括三部分接触热阻:加热段接触热阻包括IGBT与接触块问的热阻、接触块与热管之间的接触热阻;冷凝段的接触热阻是热管与翅片之间的接触热阻。
热管与接触块之间的热阻占总热阻的比例较大,可以把把热管与接触块做成整体以后,接触热阻明显下降,因此接触块与热管之问的热阻通过整体加工方法得到了彻底的解决;加热块与IGBT之间的接触热阻,由于目前的电子元件的加工是和散热系统的加工分开的,暂时还没有办法彻底解决;目前所能采取的比较有效的方法是在接触表面加一层导热和电绝缘性均好的介质以强化传热;冷凝段的接触热阻是热管与翅片之间的接触热阻,由于加工工艺和成本的考虑,目前一般采用胀接技术。
4.总结
随着自动化领域不断发展,变频器的发展也在不断推陈出新,功能也越来越强大,可靠性也相应提高,通过对变频器散热性能的研
究,对内部元器件的使用寿命起到良好的保护,提高了变频器的整体性能。