高压变频调速系统虽然是一种异常高效的调速装置，然则在运行中，仍然有2%-4%左右的消耗，这些消耗都酿成热量，最终耗散在大气中。若何把这些热量顺遂的从变频器中带出来，是变频器设计中一个异常重要的问题。

​一、高压变频器为什么要散热，热量从哪里来

高压变频器的发烧部件主要是两部门： 一是整流变压器， 二是功率元件。功率元件的散热方式是要害。现代变频器一样平常接纳空气冷却或者水冷。在功率较小时， 接纳空气冷却就能够知足要求。在功率较大时，则需要在散热器中通水，行使水流带走热量， 由于散热器一样平常都有差别的电位， 以是必须接纳绝缘强度较好的水， 一样平常接纳纯净水， 它比通俗蒸馏水的离子含量还要低。在水路的循环系统中， 一样平常还要加离子树脂交换器， 由于散热器上的金属离子会不停的消融到水中，这些离子需要被吸附消灭。

应该说，从散热的角度来说，水冷是异常理想的。然则，水循环系统工艺要求高，安装庞大，维护事情量大，而且一旦漏水，会带来平安隐患。以是，能够用空气冷却解决问题的场所，就不要接纳水冷。空气冷却能够解决的散热功率，究竟有一个极限，这个极限与手艺种别有关。好比，ABB 公司的ACS1000 系列三电平变频器， 规定在2000KW 以上就必须接纳水冷， 而美国的罗宾康公司和AB 公司，对于3200KW/6KV 的变频器，仍然接纳空气冷却。

二、高压变频器常用的三种散热方式

由于高压变频器本体在运行历程中有一定的热量散失，为保高压证变频器具有优越的 运行环境，需要为变频器室配备一套自力的冷却系统。综合冷却系统的投资和运 营成本、装备维护量、无故障运行时间，现提出以下三种冷却系统解决方案：

1、空调密闭冷却方式

为了提高高压大功率变频器的应用稳定性，解决好高压变频器环境散热问 题。现在常用的设施是：密闭式空调冷却。该方式主要是为高压变频器提供一个 牢固的具有隔热保温效果的房间，凭据高压变频器的发烧量和房间面积巨细盘算 出空调的制冷量，从而配备一定数目的空调。 接纳空调冷却时，房间的建筑面积过大会增添空调冷却负荷。同时，由于变 频器排挤的热风不能被空调所有吸入冷却，因此，造成系统运行效率低，造成节 约能源的二次虚耗。变频器室内的冷热风循环情形如下图所示。

变频器从柜体的正面和后面吸入空气，经柜顶风机将变频器内部的热量带走 排到室内。从而在变频器室上部形成一个温度偏高、压力偏高的气旋涡流区，在 变频器的正面部门形成一个偏负压区。在运行中，变频器功率柜正面上部区域实 际上是吸入刚排挤的热风举行冷却，形成气流短路风不能到达有用的冷却效果。空调通常接纳下进上出风结构，从而与变频器在一定程度上形成了“抢风”征象，这就是“夹杂循环区”。在这个区域变频器吸入的空气不完全是空调降温后的冷 空气，空调的降温处置也没有把变频器排挤的热空气所有降温，从而导致了整个冷却系统的运行效率不高。变频器自身是节能节电装备，而通常接纳的空调式冷却则造成能源的二次虚耗。这种情形在大功率、超大功率的变频应用系统中加倍显著。

二、风道冷却

1、功率柜风道设计见下图：

从功率柜散热系统图可知：功率单元内部散热系统通过安装在单元内的风机强制冷却单元里的散热器，使每一个功率单元知足散热需求，同时，由于功率单元内 风机吹走热风，使其进风处的柜体内形成强力负压，柜外凉风大量进入高压变频 气内，通过功率单元风道对单元散热器举行冷却。同时，由于柜顶风机大量抽风，使其密闭风室内形成强力负压，加速功率单元内热风进入密闭风室，通过柜顶风 机抽出高压变频器柜外。通过确立严密流通的风道，以及在功率单元内设计强制 风冷，大大提高那高压变频器散热系统的散热能力和效率，同时，也可以削减散 热器体积和功率柜体积，实现高压变频器的小型化，为用户安装高压变频器节约 空间。

三、空－水冷却系统

高压变频器对运行环境温度通常要求在-5～40℃，环境粉尘含量低于 950ppm。过高的温度会造成变频器温度过热珍爱而跳闸，粉尘含量过高导致变频 器透风滤网替换洗濯维护量过高，增添维护费用。因此，接纳何种冷却方式和系 统结构至关重要。

为了解决高压变频器的运行环境冷却和控制问题，提高系统平安可靠性、降 低运营成本。可以解决单元散热密度高、功率大，有用提高系统平安可靠性、降 低运营成本的问题。

空－水冷却系统是一种行使高效、环保、节能的冷却系统,其应用手艺在国 内处于领先地位。在电力、钢铁等行业的高压大功率变频应用中获得普遍的推广 应用。该系统由于其接纳完全机械结构设计，较空调等电力、电子装备而言具有 显著的平安、可靠性。

其主要原理是：将变频器的热风通过风道直接通过空冷装置举行热交换，由 冷却水直接将变频器散失的热量带走；经由降温的凉风排回至室内。空冷装置内 通过冷水温度低于 33 ℃，即可以保证热风经由散热片后，将变频器室内的环境 温度控制在 40℃以下知足变频器对环境运行的要求。从而，保证了变频器室内 优越的运行环境。冷却水与循环风完全星散，水管线在变频室外与高压装备明确 星散，确保高压装备室不会受到防水、绝缘损坏等平安威胁和事故。

同时，由于房间密闭，变频器行使室内的循环风举行装备冷却，具有粉尘度 低，维护量小的特点；削减了环境对变频器功率柜、控制柜运行稳定性的晦气影 响。空-水冷却系统结构原理图如下：

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