波金电器的高压变频器散热与通风的设计

在煤矿、电力、化工、冶金等工业生产领域要求高压变频器有极高的可靠性。影响高压变频器的可靠性指标有多项，其中在设计过程中其散热与通风是一个至关重要的环节。目前，波金电器生产的高压变频器，其效率一般可达96%以上，但由于设备功率大，在正常工作时，仍要产生大量的热量。为保证设备的正常工作，把大量的热量散发出去，优化散热与通风方案，进行合理的设计与计算，实现设备的高效散热，对于提高 设备的可靠性是十分必要的。

高压变频器在正常工作时，热量来源主要是隔离变压器、功率单元、控制系统等，其中作为主电路电子开关的功率器件的散热、功率单元的散热设计、及功率柜的散热与通风设计最为重要。

功率器件的散热设计

波金电器厂生产的高压变频器的功率器件主要为igbt模块，通常对igbt模块来说，其pn结不得超过125℃，封装外壳为85℃。有研究表明，元器件温度波动超过±20℃，其失效率会增大8倍。

功率器件散热设计关乎整个设备的运行安全。

在进行功率器件散热设计时应注意的事项

（1）选用耐热性和热稳定性好的元器件和材料，以提高其允许的工作温度，波金电器的高压变频器主要元器件均为进口原厂元器件，质量完全可以保证变频器的稳定运行。

（2）减小设备（器件）内部的发热量。为此，应多选用微功耗器件，如低耗损型igbt，并在电路设计中尽量减少发热元器件的数量，同时要优化器件的开关频率以减少发热量。波金电器的igbt采用进口原厂英飞凌模块，在保证元器件的质量同时，不断优化，最终达到元器件发热量最低的优化组合。

（3）采用适当的散热方式与用适当的冷却方法，降低环境温 度，加快散热速度。波金电器的单元级串联式高压变频器，在设备稳态运行时，功率单元内整流二极管、igbt、续流二极管总的功率损耗即为散热器的耗散功率。因此热设计的第一步就是对上述器件的总功耗进行估算。波金电器将估算后的总功耗，配置以相应的排风量，添加了变频器顶部风机和隔离变压器底部风机，在满足高压变频器自身温度的同时解决了高压变频器的散热问题。

在用户实际安装调试使用过程中散热的注意事项

波金电器生产的变频器工作环境温度范围是-5℃~45℃之间，对于部分地区机房温度无法满足变频器散热的温度时，或变频器机房通风不好，变频器自身排除的热量无法完全散发的时候，波金电器建议应该在机房内安装排风扇或者是空调机来控制变频器的工作环境温度在允许的范围之内，特别是夏季气候炎热，机房内很有可能温度高于极限值，从而引起变频器故障，影响生产。

如果采取安装排风扇或者是空调机，波金电器根据计算，建议将变频器周围的环境温度控制在25℃左右，具体方案如下：

由于波金电器BPH100系列高压变频器的效率在96%以上，4%的损耗基本转化为热能，因此考虑高压变频器的散热问题，如果高压变频器的安装环境狭窄，建议用户可以安装集中通风风道，每200kw变频器容量的通风排风量＞1m�/s将热空气经过离心风机，直接通过风道引致室外。采用空调制冷时，根据空调1匹制冷量2.5kw配置空调。

以所用变频器为BPH100-400-06为例，热损耗：

变频器的热耗：400kw×4%=16kw

采用风冷散热配置风量：400kw÷200kw×1m�/s=2m�/s

采用空调散热配置功率：16kw÷2.5kw/匹=6.4匹

以上计算方法，请根据当地环境温度的不同来区别对待，如环境温度不能达到变频器使用的情况下，建议你来电咨询波金电器售后服务部门，我们将为您细心解答，做出最佳解决方案。