歐科變頻器采用獨(dú)立的風(fēng)道設(shè)計(jì)和多重風(fēng)扇控制方式,優(yōu)化了內(nèi)部結(jié)構(gòu)及端子接線方式,應(yīng)用多種精密集成元器件,有效控制了自身的能耗比和發(fā)熱量,允許的zui高環(huán)境溫度可達(dá)45℃。
歐科變頻器鐵過(guò)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的平均溫度在28.5℃
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變頻器的主要發(fā)熱部位也就是整流及逆變部分。整流一般采用三相橋式整流電路,由于是工頻工作,對(duì)整流模塊的開關(guān)頻率沒有太高的要求,選擇壓降小的整流模塊可降低這一部分的溫升。在變頻器工作時(shí),作為完成功率變換及輸出的執(zhí)行器件,逆變模塊產(chǎn)生的熱量是非常大的。
目前主流變頻器的逆變模塊一般采用IGBT模塊(insulated gate bipolartransistor絕緣柵雙極型晶體管),IGBT是由mosfet和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件,其輸入極為mosfet,輸出極為PNP晶體管,因此,可以把其看作是mos輸入的達(dá)林頓管。它融和了這兩種器件的優(yōu)點(diǎn),既具有mosfet器件驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單和快速的優(yōu)點(diǎn),又具有雙極型器件容量大的優(yōu)點(diǎn),igbt作為電壓型控制器件,具有輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、控制電路簡(jiǎn)單、開關(guān)損耗小、通斷速度快、工作頻率高、功率容量大等優(yōu)點(diǎn),
因而在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。一般情況下流過(guò)igbt電流較大,開關(guān)頻率較高,故而器件的損耗也比較大,如果熱量不能及時(shí)散掉,使得器件的結(jié)溫tj超過(guò)tjmax,則igbt可能損壞。igbt模塊的芯片zui大額定結(jié)溫tjmax是150℃,在任何工作條件下,都不允許超過(guò),否則要發(fā)生熱擊穿而造成損壞,一般要留余地,在zui惡劣條件下,結(jié)溫tj限定在125℃以下,但芯片內(nèi)結(jié)溫監(jiān)測(cè)有難度,所以變頻器的igbt模塊,都在散熱器表面裝有溫控開關(guān),其值在80~85℃之間。當(dāng)達(dá)到此溫度時(shí),即因過(guò)熱保護(hù)動(dòng)作,從而自動(dòng)停機(jī),以確保igbt的安全。也有用熱敏電阻進(jìn)行保護(hù)的。igbt的損耗不僅與工作電流大小有關(guān),更重要的是與變頻器的載波頻率密切相關(guān)。當(dāng)PWM信號(hào)頻率>5kHz時(shí)開關(guān)損耗會(huì)非常顯著,溫升會(huì)明顯增加。igbt的功耗包括穩(wěn)態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗,其動(dòng)態(tài)功耗又包括開通功耗和關(guān)斷功耗。
其他如半導(dǎo)體器件與導(dǎo)體的連接處、母線(排)、浪涌吸收器與主電路的電阻原件等也在變頻器工作時(shí)產(chǎn)生熱量,其溫升極限值在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中也做出相應(yīng)規(guī)定。
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