高壓變頻器散熱設計方法
邁梓工控 / 2022-03-21
高壓變頻器在正常工作時，熱量來源主要是隔離變壓器、電抗器、功率單元、控制系統等，其中作為主電路電子開關的功率器件的散熱、功率單元的散熱設計及功率柜的散熱與通風設計最為重要。對igbt或igct功率器件來說，其pn結不得超過125℃，封裝外殼為85℃。有研究表明，元器件溫度波動超過±20℃，其失效率會增大8倍。
1、高壓變頻器散熱設計注意事項
(1)選用耐熱性和熱穩定性好的元器件和材料，以提高其允許的工作溫度;
(2)減小設備(器件)內部的發熱量。為此，應多選用微功耗器件，如低耗損型igbt，并在電路設計中盡量減少發熱元器件的數量，同時要優化器件的開關頻率以減少發熱量;
(3)采用適當的散熱方式與用適當的冷卻方法，降低環境溫度，加快散熱速度。
2、高壓變頻器散熱風機排風量計算
在最惡劣環境溫度情況下，計算散熱器最高溫度達到需求時候的最小風速。根據風速按照冗余放大率來確定排風量。排風量的計算公式為：Qf=Q/(Cp*ρ*△T)
式中：
Qf：強迫風冷系統所須提供的風量。
Q：被冷卻設備的總熱功耗,W。
Cp=1005J/(kg*℃)：空氣比熱，J/(kg*℃)。
ρ=1.11(m3/kg)：空氣密度，m2/kg。
△T=10℃：進、出口處空氣的溫差，℃。
根據風量和風壓確定風機型號，使得風機工作在效率最高點處，即增加了風機壽命又提高了設備的通風效率。
