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常见问题

变频器的散热方式如何选择

发布时间: 2014-09-11    来源: 深圳协恒达电子

        变频器作为一种变流器在运行过程中要产生一定的功耗。由于使用器件不同,控制方式不同,不同品牌,不同规格的变频器所产生的功耗也不尽相同。(轴流风机)资料表明变频器的功耗一般为其容量的4~5%。其中逆变部分约占50%,整流及直流回路约40%,控制及保护电路为5~15%。10℃法则表明当器件温度降低10℃,器件的可靠性增长一倍。可见如何处理变频器的散热,降低温升,提高器件的可靠性,从而延长设备的使用寿命,更好的服务于社会是多么重要。

散热方式的分类
变频器的散热分为以下几种:自然散热,强迫风冷,水冷。

1、自然散热
对于小容量的变频器一般选用自然散热方式,其使用环境应通风良好,无易附着粉尘及飘浮物。此类变频器的拖动对象多为家用空调、数控机床之类,功率很小,使用环境比较优良。

另外一种使用自然散热方式的变频器容量并不一定小,那就是防爆变频器。对于此类变频器小容量可以选用一般类型的散热器即可,要求散热面积在允许的范围内尽可能的大一些,散热肋片间距小一些,尽可能的增加热辐射面积。对于大容量的防爆变频器,如使用自然散热方式建议使用热管散热器。热管散热器是近年来新兴的一种散热器,它是热管技术与散热器技术结合的一种产品,它的散热效率极高,可以将防爆变频器的容量做的比较大,可达几百kVA。这种散热器相对普通散热器,所不同之处就是体积相对大,成本高。这种散热方式与水冷方式(后面将论述)相比较还是有优势的:水冷要用水冷器件,水冷散热器以及必不可少的水循环系统等等,其成本比使用热管散热器散热高。业界反映热管散热器性能好,值得推广。

2、强迫风冷
强迫风冷是普遍采用的一种散热方式。随着半导体器件的发展,半导体器件散热器也得到了飞速的发展,趋向标准化,系列化,通用化;而新产品则向低热阻,多功能,体积小,重量轻,适用于自动化生产与安装等方向发展。世界几大散热器生产商,产品多达上千个系列,并全部经过测试,提供了使用功率与散热器热阻曲线,为用户准确选用提供了方便。同时散热风机的发展也相当快,呈现出体积小,长受命,低噪声,低功耗,大风量,高防护的特点。。强迫风冷正是由于使用的器件(风机、散热器)选择比较容易,成本不是太高,变频器的容量可以做到从几十到几百kVA,甚至更高(采取单元并联方式)才被广为采用。

3、水冷
水冷是工业冷却较常用的一种方式。针对变频器这种设备选用该方式散热的很少,因为它的成本高,体积大,再由于通用变频器的容量在几kVA到近百kVA,容量不是很大,很难将性价比做到让用户接受的程度,只有在特殊场合(如需要防爆)以及容量特别大的变频器才采用这种方式。

4、小结
无论采用哪种散热方式,都应根据变频器的容量,确定它的功耗,选择适当的风机,以及适当的散热器,达到优良的性价比,同时也应将变频器所使用的环境因素充分考虑到。针对环境比较恶劣(高温,高湿,煤矿,油田,海上平台)的情况,必须采取相应的措施,确保变频器正常可靠的运行。从变频器本身,应尽可能的避免不利因素的影响,例如针对灰尘、风沙的影响可以进行密封处理,只有散热器风道与外界空气接触,避免了对变频器内部的影响;针对盐雾,潮湿等可以对变频器各部件进行绝缘喷涂处理;野外作业用变频器要加防护,做到防雨,防晒,防雾,防尘;对于高温高湿环境可以增加空调等设备进行降温除湿,给变频器一个良好的环境,确保变频器可靠运行。

散热器散热效果及选用原则的讨论
资料表明,散热器表面经电泳涂漆发黑或阳极氧化发黑后,其散热量在自然冷却情况下可提高10~15%,在强迫风冷情况下可提高20~30%,电泳涂漆后表面耐压可达500V~800V。

所以在选择散热器及制定加工工艺时,对散热器进行上述工艺处理会大大提高本身的散热能力,还可以增强绝缘性,降低了因安装不当造成的爬电距离过小,电气间隙不够等带来的不利影响。