高压变频器的通风与散热设计
2500kw高压变频器散热量
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。
电厂 高压变频器电气室冷却方式节能解决方案
.高压变频器电气室冷却方式节能解决方案一、概述随着电力电子技术与交流变频技术的成熟，大容量高压变频调速技术、SVC、SVC等得到广泛应用。
设备在正常工作时部分电能通过电子元器件、电器设备（如功率单元、隔离变压器、电抗器、电容器等）转换成热能的形式，因此设备冷却散热问题是设备稳定和安全运行的重要环节之一。
大功率热源设备常用的运行环境冷却方式有：强制空气冷却、循环水冷却、热管换热冷却和空调冷却等。
因强制风冷粉尘较大，已逐步淘汰；空调冷却因购置成本及运行费用、维护费用较高也较少采用；热管散热因成本太高、效果不是很理想，基本不采用。
二、高压变频器电气室通风散热方式电力电子技术集成电气设备，对运行环境有一定要求，通常运行环境要求：+5 —+40 ºC, 湿度<95%, 无凝露，无粉尘，所以用户在安装设备时会将设备安装在封闭的房间内，以保证设备稳定、安全、可靠的运行。
但是设备内部带出来热量不排出室内或耗散，热量就会在室内聚集造成室温升高，这样就会影响设备的正常运行及设备的使用寿命。
如何解决电气室热量散热的问题就成为设备应用中的一个课题。
现以高压变频设备为例，常用的方式有三种：①通风管道散热（强制空冷）：通过管道把热空气直接排出室外，变频器抽取室外空气。
②空调制冷散热方式：室内安装空调，通过空调制冷降温。
③空-水冷装置散热方式：室外安装空-水冷装置。
通过引风管道将变频器内部带出来热量引至空-水冷装置进行热交换，然后降冷却降温后的冷风引回变频器室。
如下图：室内室外空-水冷装置散热方式1、空-水冷散热装置基本原理空－水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统，其应用技术在国内处于领先地位。
其外形及原理如上图所示，从变频器出来的热风，经过风管连接到内有固定水冷管的散热器中，散热器中通过温度低于33℃的冷水，热风经过散热片后，将热量传递给冷水，变成冷风从散热片吹出，热量被循环冷却水带走，保证变频器控制室内的环境温度不高于40℃。
矿用高压变频器水冷系统的改造实践
矿用高压变频器水冷系统的改造实践梁鑫（山西焦煤集团有限责任公司屯兰矿，山西古交030206）0引言随着变频技术的成熟和工业生产节能降耗要求的提出，各种变频设备正越来越广泛地应用于煤矿、化工、冶金等领域。
作为电气驱动的核心设备，要求变频器必须具有较高的工作稳定性，而变频器对温度等因素的变化较为敏感，因此变频器需具有较强的散热能力。
尤其对于高压变频器，装置内部的大功率半导体和移相变压器，在工作过程中的功率损耗将转化为大量热量，如果热量得不到及时疏散，将导致内部元器件温度升高，影响元件的使用寿命和运行稳定[1-3]。
因此，对于不同应用环境下的高频变频器，需选择相适应的冷却散热方式。
近年来，随着煤矿机电设备的升级，综采工作面常见的重型刮板输送机、带式输送机等设备普遍采用了高压变频驱动技术。
但由于设备散热不当，时常发生因变频器温度超限而停机保护的状况，对煤炭生产效率产生较大影响。
针对这一问题，本文将以屯兰矿井下某综采工作面高压变频器冷却系统的改造为例，对矿用高压变频器水冷系统的应用和改造技术进行研究。
1高压变频器冷却方式高压变频器一般要求环境温度在0~40℃之间，超过40℃将触发温度保护。
常见的变频器冷却方式有强制风冷、直接水冷、空调冷却、空-水冷却等方式，具体如下：1）强制风冷。
一般利用送风风道，将外部的凉风送入需冷却部位，凉风与散热装置进行热交换后变热，然后再由出风风道将热风排出。
这种冷却方式施工简单，成本投入低，但受限于外部环境温度，且存在散热能力不足、风机体积大、噪声大等问题，无法满足大功率高压变频器的散热要求。
2）直接水冷。
也称为“水-水循环冷却”，是目前较为先进的电气设备冷却方式。
其系统分为内、外双循环两部分，内循环水采用高阻抗的去离子纯水，直接与设备接触吸收热量，由于水的比热容是空气的5300倍，因此其散热能力较强；外循环水采用普通工业用水，通过热交换将内循环水的热量带走。
这种冷却方式冷却效率高、冷却装置体积小、静音性能好、安全环保，尤其适合大功率高压变频器的冷却。
散热与风量的计算
风扇总热量=空气比热X空气重量X温差,这里的温差是指,你进风的温度与最终加热片的温度的差值,照你说的,250-80(最加热片的温度)-25(进风空气的温度)=145度,你给的倏件还一样,就是热量不知道,或者电器做的总功不知道,电器做的总功/4.2=风扇排出的总热量知道的话就可以根空气重量=风量/60X空气密度逆推出风量.设：半导体发热芯片平均温度T1（工作时的温度上限，也就是说改芯片能承受的最高温度，取决你的设计要求了），散热片平均温度T2，散热片出口处空气温度T3简化问题，假设：1.散热片为热的良导体，达到热平衡时间忽略，则有T1=T2；2.只考虑热传导，对流和辐射不予考虑。
又因为半导体发出的热量最终用来加热空气，则有：880W=40CFM*空气比热*（T3-38°C）注意单位统一，至于空气的比热用定容的吧。
上式可以求出（实际上也就是估算而已）出口处空气温度T3，根据散热片的散热公式（也是估算），有：P=λ*【T2-0.5（T3+38°C）】*A其中：P为散热功率，λ为散热系数，A为与空气的接触面积，【T2-0.5（T3+38°C）】为温差；其中：λ可以通过对照试验求（好吧，还是估算）出来，这样就能大概估算出需要的散热器面积A了。
P.S.误差来源1：散热器温度和芯片温度肯定不相等，热传导需要时间，而且散热片不同位置的温度也不严格相同，只是处在动态平衡；误差来源2：散热片的散热公式是凭感觉写的。
应该没大错，但肯定很粗糙。
自己修正吧能想到的就这么多了。
轴流风机风量散热器的信息讲解2011-06-02 17:06轴流风机风量散热器的信息讲解风量是指风冷散热器风扇每分钟排出或纳入的空气总体积，如果按立方英尺来计算，单位就是CFM；如果按立方米来算，就是CMM。
散热器产品经常使用的风量单位是CFM（约为0.028立方米/分钟）。
50×50×10mm CPU风扇一般会达到10 CFM，60×60×25mm风扇通常能达到20-30的CFM。
新疆某地区变频器室及配电间降温通风设计
新疆某地区变频器室及配电间降温通风设计摘要：某地区室外空气设计状态点W在象限I区，可采用如下空气处理过程，即室外状态点W经通风降温机组等焓加湿处理后至O’点，管道及设备因素温升取1℃，即送风状态点O点，再沿ε线送入室内以满足设计温湿度要求。
关键词：降温送风、室外空气状态点分区、设备散热量、室内正压背景在空气比较干燥的新疆地区，由于其干湿球温差多在8℃以上，如乌鲁木齐干湿球温差为10.5℃，哈密干湿球温差为9.1℃，某市干湿球温差为11.8℃，因此适合于采用直接蒸发冷却、间接蒸发冷却或直接蒸发冷却与间接蒸发冷却相结合的二级或三级冷却方式，具体采用哪种降温方式要根据处理空气状态点灵活确定。
计算方法关于室内设计温度问题，规范要求设在主厂房和集控楼内的厂用配电装置室夏季室内环境温度不宜高于35℃，另考虑到降温通风精度难以保证及变频器、配电盘柜的使用寿命，按室内状态点tn =30℃，Ф=50%进行设计计算。
又根据《实用供暖空调设计手册》中关于不同的夏季室外空气状态点的h-d 图上的区域划分，见下图1-1：以某地区为例，室外通风状态点tw=29℃，hw=64.2kj/kg干空气，dw=13.6 g/kg干空气，Ф=44.8%，送风状态点to=22.8℃，ho=65.1kj/kg干空气，do=16.6 g/kg 干空气，Ф=85%，得出室外空气设计状态点W在象限I区，即室外状态点得焓值小于送风焓值，室外空气含湿量小于送风状态点含湿量，经过等焓加湿即可达到要求的室内状态点，因此采用直接蒸发冷却方式，并取100%新风，具体空气处理过程见下图1-2：图1-2空气处理过程简述：室外状态点W经通风降温机组等焓加湿处理后至O’点，管道及设备因素温升取1℃，即送风状态点O点，再沿ε线送入室内以满足设计温湿度要求。
详细计算举例（某市电厂集控楼内变频器间），变频器额定功率6400kw，设备散热量按额定功率4%计，即256kw，自带排风风道排出室外，进排风温差取15℃，即排风温度43℃，满足设备最大排风温度≤50℃，则通风量L1=Q/(0.28*c*ρ*Δt)=256000/（0.28*1.01*1.2*15）=50290m3/h =16.9kg/s又变频器散热量的15%排入室内计，即256*15%=38.4kw，降温通风不考虑维护结构传热量，则为满足房间内tn=28℃，根据热量平衡（总得热量=总失热量）计算如下：0.85*（16.9+Gj）*c*（22.8-33）+256+38.4=16.9*c*（43-28）+Gj*c*（28-22.8）-（16.8+Gj）*8.76+294.4=254.5+5.25* Gj则Gj=7.6kg/s=22800 m3/h即房间内设轴流风机的排风量需满足22800 m3/h其中0.85为通风机组的降温效率。
压缩机系统高压变频器的选型设计和应用分析
压缩机系统高压变频器的选型设计和应用分析发布时间：2021-04-29T07:58:40.293Z 来源：《福光技术》2021年1期作者：王明蔡培升邵刚涛[导读] 移相变压器容量大的高压变频器具有可靠性高、过载能力大的特点，但价格也相对略高。
长庆工程设计有限公司陕西西安 710018摘要：随着国家对工业生产节能降耗、调节控制的要求越来越高，大功率设备如高压大功率压缩机驱动电机是工业生产中的耗电大户，利用高压变频器可以大幅降低能耗和生产成本。
作为高价值的电气设备，高压变频器和低压变频器有着很大的不同，在工程项目设计选择低压变频器时，一般根据负载的类型、负载电压等级和功率，就能快速选择对应的低压变频器；而对于高压变频器的选型设计就比较复杂，需要考虑较多的因素，所以选择适合现场需求的高压变频器, 在实际应用中显得越来越重要。
关键词：压缩机系统；高压变频器；选型设计和应用一、高压变频器选型设计1.1高压变频器输出电流高压变频器一般按照负载电机电流来选择变频器，高压变频器的额定输出电流大于等于电机电流即可，对于特殊负载可按电机额定电流的 1.25 倍来选择高压变频器，即高压变频器的输出电流大于等于电机电流的 1.25 倍。
不同品牌的高压变频器，相同电流输出的高压变频器有不同的形式，其区别在于其移相变压器的容量不一样，移相变压器容量大的高压变频器具有可靠性高、过载能力大的特点，但价格也相对略高。
1.2高压变频器整流脉冲数高压变频器的一个重要参数是整流脉冲数，一般为 18、24、30、36、48，整流脉冲数越高，对应的功率单元数量也越多，其成本也越高，变频器输出正弦波波形越完美。
但整流脉冲数超过 36 相后，谐波电流幅值降低不显著，所以从成本和使用考虑，整流脉冲数为 36 的高压变频器基本满足使用。
1.3高压变频器散热问题高压变频器在正常工作时，热量来源主要是移相变压器、功率单元、控制系统等，其中作为功率单元主电路电子功率器件和功率柜的散热与通风设计最为重要。
高压变频器 散热方案
高压变频器散热方案
高压变频器是目前工业中应用广泛的电气设备之一。
然而，随着
功率的增加，高压变频器的散热问题越发重要。
散热不良会影响设备
性能、寿命等问题，因此，如何采用合理的散热方案，成为研制高压
变频器的一项重要课题。
首先，我们需要了解高压变频器散热的原因。
在高压变频器使用
过程中，由于能量转换的原因，会产生大量的热量，如果不能及时有
效地散热，就会造成设备内部温度过高，增加电子元件的损坏风险，
从而影响设备的稳定性和可靠性。
其次，针对高压变频器的散热问题，我们可以采取以下几种方案：第一，增加散热面积。
可以通过增大散热器的面积、添加散热片等方
式来增加散热器的散热面积，从而提高散热效率。
第二，增加风量。
可以增加风扇的转速、增加风口的数量等方式来增加风量，提高散热
效率。
第三，改善散热材料。
可以改用热导率高、传热系数大的散热
材料来改善散热效果。
例如，可以使用铝合金、铜等材料制作散热器，增加其散热效果。
最后，我们还可以采用一些技术手段来进一步提高高压变频器的
散热效率。
例如，可以采用风道导流技术、风扇重选技术等，通过技
术手段来提高散热效率，避免设备故障的发生。
综上所述，对于高压变频器的散热问题，我们可以通过增加散热
面积、增加风量、改善散热材料以及采用技术手段等方式来解决。
同
时，我们也需要在实际应用中进行详细的技术调试和优化，以达到最佳的散热效果。
相信，借助科技的力量，我们一定能够研制出更加稳定可靠的高压变频器。
高压变频器工作原理
高压变频器工作原理一、概述高压变频器是一种电力调节装置，用于控制高压电动机的转速和扭矩。
它通过调整电源的频率和电压来控制电动机的运行，实现对电动机的精确控制。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理及其相关技术。
二、工作原理1. 电源输入高压变频器通常使用三相交流电作为输入电源。
输入电源经过整流、滤波等处理后，得到稳定的直流电源。
这个直流电源会被高压变频器内部的逆变器部份转换为可调的交流电源。
2. 逆变器逆变器是高压变频器的核心部件，它将直流电源转换为可调的交流电源。
逆变器采用先进的功率电子器件，如IGBT（绝缘栅双极型晶体管），通过控制开关管的导通和关断，将直流电源转换为可调的交流电源。
3. 控制系统高压变频器的控制系统包括主控制器、触摸屏、编码器等。
主控制器负责接收来自触摸屏和编码器的指令，并根据指令调整逆变器的输出频率和电压。
触摸屏用于操作和设置高压变频器的参数，编码器用于实时监测电动机的转速和位置。
4. 输出电源逆变器经过控制系统的调节后，将可调的交流电源输出给高压电动机。
输出电源的频率和电压可根据需要进行调整，以满足不同工况下电动机的运行要求。
通过调整输出频率，可以实现电动机的变速运行；通过调整输出电压，可以实现电动机的调节扭矩。
5. 保护系统高压变频器内置了多种保护功能，以保证电动机和变频器的安全运行。
常见的保护功能包括过流保护、过压保护、欠压保护、过载保护等。
当电动机或者变频器发生异常情况时，保护系统会及时采取措施，如切断电源，以避免进一步损坏。
三、应用领域高压变频器广泛应用于各个行业，如电力、冶金、石化、矿山等。
它可以用于控制高压电动机的转速和扭矩，实现对生产过程的精确控制。
例如，在电力行业中，高压变频器可用于控制发机电组的转速和频率，以实现电网与发机电组的同步运行。
四、优势与挑战1. 优势高压变频器具有以下优势：- 精确控制：通过调整输出频率和电压，可以实现对电动机的精确控制，满足不同工况下的运行需求。
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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。
大功率器件的发热量大，仅靠封装外壳的散热是无法满足散热要
求的，需要配置合理的散热器增强散热效果，因此，分析影响散热器散热效果的
一些因素，将有利于合理选择散热器，提高散热效果。
2.1散热器的选择
以铝型材散热器为例分析影响散热效果的一些因素：
（1）肋片长度适当增加能减小器件结温，但是过分增加肋片长度不能确保热量传导至散热器肋片的末端，不能明显地降低结温，反而会使散热器重量增加太多。
工程实践证明散热器的肋片长度和基座宽度之比接近1时，传热较好。
（2）肋片的厚度对散热器热性能没有太大的影响，肋片厚度的增加并不会使热源结温降低很多，反而增加了散热器的重量。
改变散热器肋片厚度也会增大加
工难度。
（3）肋片高度对散热器热性能有很大影响，一般随着肋片高度的增加，器件的热量更易通过肋片散至周围空间。
但是如果肋片高度过高，散热器体积增加太
多，因此散热器肋片高度不宜过高。
一般肋片的高度加倍，则散热能力为原来的1.4倍。
（4）一般随着肋片数目的增多热源结温会有所降低，但是超过某一数值后随着肋片的增多器件结温没有明显变化，而散热器重量明显增加。
通常会有器件安
装在散热器两肋片之间，如果肋片数太多，器件不易安装在散热器上，因而不能
盲目增加肋片的数目。
（5）如果散热器表面未进行氧化处理，对于散热器热阻和性能有较大影响。
所以散热器一般都要进行煮黑氧化处理，降低散热器热阻，减小热源结温，使器
件更安全可靠地工作。
2.2器件在散热器上安装时应注意事项
高压变频器无论采用何种冷却方式，器件在散热器上安装时应注意其安装位置。
器件在散热器上的布局应注意以下几点:
（1）散热器的中心位置热阻最小，所以IGBT等发热量大的器件应布置在此
位置；
（2）在同一个散热器上安装多个功率器件时，在考虑各个器件损耗情况的基础上，决定安装的位置，对损耗大的器件应给予足够大的面积；
（3）安装模块的散热器表面，如有凹陷会直接导致接触热阻的增加，应注意螺钉位置间的平面度控制在100mm/m2以内，表面粗糙度控制在10μm以下；
（4）为使接触热阻变小，在散热器与功率元件的安装面之间应均匀涂敷散热绝缘混合剂，并施加合适的紧固力矩，使器件外壳对散热器的接触热阻不超过数
据手册要求的值。
三、整机的散热
因强制空气冷却的高压变频器一般需要设计风道，风道设计要使功率单元散
热效果良好的情况下尽量优化，下面介绍常用的两种形式的散热风道。
3.1并联风道
并联风道如图1所示，从提高设备的可靠性考虑，每个功率单元的前面进风，对应的进风口并联排列，在后面的风仓中汇总后由风机抽出，同时整个功率柜一
般采用冗余的方法，有多个风机并联运行，整体散热效果好，并提高了设备的可
靠性。
但柜体后面要形成风仓，增大了设备的体积，同时由于各个功率单元后端
到风机的距离不同，使得每个功率单元的风流量不一致，在设计时应加以考虑。
3.2串联风道
串联风道如图2所示，是由每个器件空间上下相对，形成上下对应的风道，
其特点由上下多个功率单元形成串联的通路，结构简单，风道垂直使得风阻小;但
由于空气从下到上存在依次加热的问题，造成上面的功率单元环境温差小，散热
效果差。
为了解决这种问题，就需要提高风速或扩大通风面积来提高通风量，当
风道路径较长、风道阻尼较大时就需要提高风机风压。
3.3散热风机的选择
整个功率部分采用强制风冷的方式，需保证有足够的具有环境温度的空气源
源不断地流经散热器的表面，使散热系统达到某种温度值的热平衡。
在稳定的平
衡状态下，并能保证电力半导体器件风冷散热器3～6m/s的风速这样的要求来设
计通风栅及选择风机。
四、结束语
采用强制空气冷却方式散热通风的高压变频器，结构设计中要选用适合的散热器，安装的器件布局要合适，整机要设计恰当的风道，选用合适的风机。
强制空气冷却也存在一些缺陷，如在灰尘比较多的水泥、煤炭生产厂就需要水冷或热管散热等其他散热方式，这就需要设计开发其他更高效的散热方式和材料来满足设备的散热要求。
参考文献：
[1]变频器中的IGBT模块损耗计算及散热系统设计[J].胡建辉,李锦庚,邹继斌,谭久彬.电工技术学报.2009(03)
[2]变频器的散热处理及维护[J].孙绪文.黑龙江科技信息.2008(17)。