中高壓變頻器冷卻方案比較和選型分析王永鑫【摘要】隨著電力電子器件的進(jìn)展，性能優(yōu)異的中高壓變頻器在各行各業(yè)中得到建議，可作為工程電氣設(shè)計(jì)時(shí)中高壓變頻器冷卻方案選型參考。%Withthedevelopmentofpowerelectronicdevice,themedium-highvoltagefrequencyconverterwithexcellentperformanceiswidelyappliedinmanykindsofindustries.Todealwiththeheatdissipationproblemswellornotisthekeytoitslong-termstableoperation.Thesourcesofheatgeneratedinthemedium-highvoltagefrequencyconverterareanalyzed,andthecharacteristicsofdifferentcoolingschemesarecomparedfromtheaspectsoftechnicalfeasibility,reliabilityandeconomyetc.Combinedwiththeactualprojects,thereasonablesuggestionsofmedium-highvoltagefrequencyconvertercoolingschemeselectionisputforward.Itcanbeusedintheelectricalengineeringdesignwhenchoosingfromdifferentcoolingschemesofmedium-highvoltagefrequencyconverter.《電氣傳動(dòng)自動(dòng)化》【年(卷),期】2023(000)003【總頁數(shù)】5(P47-51)中高壓變頻器;冷卻方案;比較分析;選型建議【作者】王永鑫【作者單位】202392【正文語種】中文TM433隨著中高壓變頻器使用率的增加，變頻器如何長期穩(wěn)定運(yùn)行也成為客戶格外重視的由于高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)雖然是一種格外高效的調(diào)速裝置，但是在運(yùn)行中，照舊有2%－4%左右的損耗，該損耗都變成熱量，最終耗散在大氣中。這些熱量必需從裝置出來，是變頻器設(shè)計(jì)中一個(gè)格外重要的問題［1］。中高壓變頻器發(fā)熱一般由以下三局部組成［2］。80－90%通過發(fā)熱釋放。這局部發(fā)熱量大約為電動(dòng)機(jī)功率的0．5－1．50．51．5%。二是變頻器的功率器件損耗，IGBT、SGCT、IGCT2%。其他冷卻風(fēng)扇或者冷卻水泵。這局部產(chǎn)生的熱量相比較前兩項(xiàng)可以無視不計(jì)。式主要為風(fēng)冷和水冷。風(fēng)冷是通過風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)流過散熱片的方法將功率開關(guān)元件上卻方式進(jìn)展分析比較［3］、［4］。強(qiáng)迫風(fēng)冷程度要求高。環(huán)散熱兩種。風(fēng)道循環(huán)散熱1空氣循環(huán)散熱40℃，所需的空氣流量相比于風(fēng)道循環(huán)散熱要低，空氣過濾更簡潔，但要避開熱空氣局部聚攏。空調(diào)密閉冷卻依據(jù)中高壓變頻器的發(fā)熱量和房間面積大小計(jì)算出空調(diào)的制冷量，從而配備確定的2于變頻器排出的熱風(fēng)并沒有全部被空調(diào)用于熱交換，且空調(diào)排出的冷風(fēng)不是全部進(jìn)70%左右。在考慮冷1．2－1．3空－水冷卻399%?？眨鋮s方式冷卻效果與空調(diào)密閉冷卻方式類似，不同的是前者通過吸取能冷卻設(shè)備，對變頻器而言，空－水冷卻方式效果更直接。1．15－1．21／4－1／5。冷卻電耗指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于空調(diào)冷卻，避開了能源節(jié)約的二次鋪張。相比較于空7－1530－453．4設(shè)備本體水冷425－35℃運(yùn)行環(huán)境，1．2－1．3器系統(tǒng)造成影響。如何在風(fēng)冷和水冷兩者之間進(jìn)展選擇，各個(gè)廠家均有不同的看法，但比較統(tǒng)一的說在功率格外大時(shí)，需承受水冷方式。而這個(gè)功率大小的分界為多少，每個(gè)廠家的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。這與變頻器開關(guān)元件的選擇及整體工藝的設(shè)計(jì)都是有關(guān)系的。統(tǒng)中，一般還要加離子樹脂交換器，將散熱器上的金屬離子不斷地溶解到水中。散熱片無法滿足散熱要求，必需承受水冷方式。強(qiáng)迫風(fēng)冷、空調(diào)密閉冷卻或空－水冷裝置這三種風(fēng)冷方式也各有利弊。強(qiáng)迫風(fēng)冷成本低廉，但是室內(nèi)密封性太差，簡潔使灰塵進(jìn)入，影響散熱，增加維護(hù)量；空調(diào)密冷卻維護(hù)量最小，室內(nèi)密封性好，但運(yùn)營本錢較高；空－水冷裝置兼顧以上兩點(diǎn)，密封性好，本錢適中。假設(shè)用戶現(xiàn)場有冷卻水，且能保證循環(huán)水的溫度低于 一般推舉用戶承受空－水冷裝置。13200kW，強(qiáng)迫風(fēng)冷96%；功率模塊和變壓器損耗均為2%；變頻器室面積60m2；空調(diào)房間制冷量按180W／m2計(jì)；空調(diào)能耗比＝制冷量：網(wǎng)側(cè)電耗＝2．52統(tǒng)介于兩者之間，整體經(jīng)濟(jì)效益較好。方式或其組合，以到達(dá)最優(yōu)的節(jié)能運(yùn)營效果?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】［1］張選正，顧紅兵．中高壓變頻器應(yīng)用技術(shù)［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2023．［2］賈炳琦，董 斌，蔡引兄．高壓變頻器的通風(fēng)與散熱設(shè)計(jì)［J］．電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2023，35〔5〕：60－62．［3］夏俊利．高壓大功率變頻器的兩種冷卻方式比較［J］．華北電力技術(shù)，2023，8：52－54．［4