Преобразователь частоты — это устройство управления электроэнергией, которое преобразует мощность промышленной частоты в другую частоту с помощью функции включения-выключения силовых полупроводниковых устройств. С быстрым развитием современной технологии силовой электроники и микроэлектроники устройство управления скоростью преобразования высокого напряжения и высокой мощности стало зрелым. Проблема высокого напряжения, которую было трудно решить, была решена. В последние годы это решалось серией устройств или серий блоков.

В электронном оборудовании большой мощности с повышением температуры частота отказов также увеличивается. Таким образом, тепловой расчет высоковольтного силового преобразователя высокой мощности напрямую связан с надежностью и стабильностью оборудования. Высокомощный преобразователь высокого напряжения часто требует высокой надежности, а основной формой отказа силового электронного оборудования является тепловой отказ. Согласно статистике, более 50% тепловых отказов электроники в основном вызваны превышением температуры номинального значения. С точки зрения конструкции, технология отвода тепла является ключевым звеном для обеспечения нормальной работы оборудования. Высоковольтное инверторное оборудование имеет большую мощность, как правило, на уровне МВт, что выделяет много тепла при нормальной работе. Для обеспечения нормальной работы оборудования необходимо передать большое количество тепла, оптимизировать схему теплоотвода и вентиляции, разумно спроектировать и рассчитать, реализовать высокоэффективный теплоотвод оборудования, что очень важно. необходимо повысить надежность оборудования.


Расчет тепловыделения:


Когда высоковольтный преобразователь работает нормально, источником тепла в основном является изолированный трансформатор, реактор, блок питания, система управления и т. д. теплоотвод силового устройства, конструкция блока питания и конструкция отвода тепла и вентиляции силового шкафа. являются наиболее важными. Для силовых устройств IGBT или IGCT температура PN-перехода IGBT или IGCT не должна превышать 125 ℃, а корпус корпуса должен быть 85 ℃. Некоторые исследования показывают, что колебания температуры компонентов превышают ± 20 ℃, а эффективность потерь компонентов увеличивается в 8 раз.


Меры предосторожности при проектировании рассеивания тепла:


(1) Выбирайте компоненты и материалы с хорошей термостойкостью и термической стабильностью, чтобы улучшить допустимую рабочую температуру;


(2) Уменьшить выделение тепла внутри оборудования (устройства). Следовательно, мы должны выбирать больше микромощных устройств, таких как IGBT с низкими потерями потребления, и минимизировать количество нагревательных компонентов в схеме, а также оптимизировать частоту переключения устройств для уменьшения тепловыделения;


(3) Используйте правильный метод охлаждения и правильный метод охлаждения, чтобы снизить температуру окружающей среды и ускорить рассеивание тепла.


Расчет отработанного воздуха:


При наихудшей температуре окружающей среды рассчитайте минимальную скорость ветра, когда максимальная температура радиатора достигает требуемой. Объем вытяжного воздуха определяется по избыточному увеличению по скорости ветра. Формула объема вытяжного воздуха: qf=q/ (CP) ρ △T)


Где:


QF: объем воздуха, необходимый для системы принудительного воздушного охлаждения.


Q: Суммарная тепловая мощность охлаждаемого оборудования.


CP = 1005 Дж/(кг℃): удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг℃).


ρ= 1,11 (м3/кг): плотность воздуха.


△ t = 10 ℃: разница температур воздуха на входе и выходе.


По объему воздуха и давлению воздуха определяется модель вентилятора, благодаря чему вентилятор работает с максимальной эффективностью, что увеличивает срок службы вентилятора и улучшает эффективность вентиляции оборудования.


Конструкция воздуховода:


Последовательный воздуховод образован радиатором каждого энергоблока, который характеризуется последовательным трактом, образованным несколькими энергоблоками, простой конструкцией и малым сопротивлением ветру, обусловленным вертикальным воздуховодом; Однако нагрев воздуха снизу вверх обуславливает небольшую разницу температур и плохой эффект теплоотвода силового агрегата.


В параллельном воздуховоде воздухозаборник спереди каждого силового агрегата расположен параллельно соответствующему воздухозаборнику. После суммирования в заднем воздушном бункере вентилятор вытягивается. В то же время, весь силовой шкаф обычно использует резервный метод, и несколько вентиляторов работают параллельно, общий эффект рассеивания тепла хороший, а надежность оборудования повышается. Однако за шкафом должна быть образована воздушная камера, что увеличивает объем оборудования. В то же время,из-за разного расстояния между задней частью каждого силового агрегата и вентилятором воздушный поток каждого силового агрегата непостоянен, что является сложностью конструкции.


В соответствии с характеристиками последовательного воздуховода и параллельного воздуховода, инвертор высокого напряжения выбирает конструкцию параллельного воздуховода и формирует уникальную запатентованную технологию конструкции.


Анализ моделирования:


Программное обеспечение для моделирования можно использовать для эффективного, точного и простого анализа тепловыделения, температурного поля и внутреннего движения жидкости в системе в различных структурах и на различных уровнях. По результатам моделирования оценивается и модифицируется структура рассеивания тепла, а затем снова моделируется до тех пор, пока результаты не будут соответствовать требованиям. Таким образом, у нас есть хороший контроль теплового отказа, что значительно повышает надежность и стабильность оборудования.


Преобразователь частоты — это тип оборудования, которое может заставить двигатель работать с переменной скоростью и достичь эффекта энергосбережения. Как правило, двигатель с номинальным напряжением от 3 до 10 кВ называется двигателем высокого напряжения. Поэтому инвертор, разработанный для двигателя, работающего в среде высокого напряжения от 3 кВ до 10 кВ, обычно называют высоковольтным преобразователем. По сравнению с низковольтным инвертором, высоковольтный инвертор подходит для мощного ветра, преобразования частоты насоса и регулирования скорости и может обеспечить значительный эффект энергосбережения.


Общий метод отвода тепла преобразователя частоты


Согласно структурному анализу текущего преобразователя частоты, тепловыделение можно разделить на три типа: естественное тепловыделение, конвекционное тепловыделение, тепловыделение жидкостного охлаждения и тепловыделение внешней среды.


(1) Естественное рассеивание тепла


Для преобразователя частоты малой мощности обычно используется режим естественного отвода тепла, и среда его использования должна хорошо проветриваться, а пыль и плавающие предметы не должны легко прикрепляться. Движущими объектами этого типа преобразователя частоты в основном являются кондиционеры, станки с ЧПУ и т. Д., С небольшой мощностью и хорошими условиями.


Другой тип преобразователя, использующий метод естественного отвода тепла, не обязательно должен быть маленьким, это взрывозащищенный преобразователь. Для преобразователя такой малой мощности можно выбрать общий тип радиатора, который требует, чтобы площадь рассеивания тепла была как можно больше в допустимом диапазоне, а расстояние между ребрами было меньше, чтобы увеличить площадь излучения тепла как можно больше. насколько это возможно. Для взрывозащищенного преобразователя большой мощности рекомендуется использовать радиатор с тепловыми трубками, если используется естественный отвод тепла. Радиатор с тепловыми трубками - это новый тип радиатора, появившийся в последние годы. Это продукт сочетания технологии тепловых трубок и радиаторной технологии. Он обладает высокой эффективностью рассеивания тепла, что позволяет увеличить мощность взрывозащищенного преобразователя до сотен кВА. По сравнению с обычным радиатором разница в том, что объем относительно большой, а стоимость высокая. По сравнению с водяным охлаждением этот метод охлаждения имеет преимущества: для водяного охлаждения используются устройства водяного охлаждения, радиаторы с водяным охлаждением и необходимая система циркуляции воды, а стоимость выше, чем у использования радиатора с тепловыми трубками. Промышленность отражает хорошие характеристики радиаторов с тепловыми трубками, и их стоит популяризировать.


Другим способом естественного отвода тепла является естественный отвод тепла «сквозь стену», который может уменьшить максимум 80% тепла. Его особенность заключается в том, что основной корпус преобразователя частоты полностью изолирован от радиатора через электрический блок управления, что значительно улучшает охлаждающий эффект компонентов преобразователя. Самым большим преимуществом этого метода рассеивания тепла является регулярная очистка радиатора и обеспечение более высокого уровня защиты электрического блока управления. Как обычное хлопкопрядильное предприятие, из-за чрезмерного количества хлопкового хлопка часто легко заблокировать вентиляционный канал преобразователя частоты, что приводит к перегреву преобразователя частоты. Эту проблему можно решить, используя естественное тепловыделение настенного типа.


(2)Конвективное рассеивание тепла


Конвекционный отвод тепла является распространенным способом отвода тепла. С развитием полупроводниковых приборов быстро развивался и излучатель полупроводниковых приборов, стремящийся к стандартизации, серийности и универсальности; Новые продукты разработаны в направлении низкого теплового сопротивления, многофункциональности, небольшого объема и легкого веса, что подходит для автоматического производства и установки. Несколько крупных производителей радиаторов в мире, насчитывающих до тысячи серий, имеют