无机房电梯控制柜的散热和通风

　　与有机房电梯相比，无机房电梯取消了高于建筑物顶层的专用机房，特别是在旧的建筑物上加装电梯，其井道顶层高度可与建筑物基本保持一致。

　　为了在有限的空间内合理布置电器元件，通常将控制柜与层门门套做成连体型，以利于井道内动力电路、安全电路、照明电路和控制电路布线，同时方便电梯控制系统调试、检修。但是，这样处理往往会造成控制柜在工作时散热和通风不良，使变频器故障率的增加。因此，解决无机房电梯控制柜的通风与散热成为该类电梯的个重要问题。

　　1无机房控制柜的布置l.i井道部位可以用作无机房曳引驱动电梯布置驱动主机和控制柜的井道部位包括3部分。

　　井道顶层空间采用扁形盘式驱动主机，安放在井道顶层轿厢和井道壁之间，把控制柜与顶层层门装成一体。优点是驱动主机和限速器与有机房电梯受力工况相同以及方便控制柜调试维修；缺点是电梯额定载重量、额定速度和大提升高度受驱动主机外形制约，且紧急盘车操作复杂困难。

　　井道底坑空间将驱动主机安放在底坑内，把控制柜挂在靠近底坑的轿厢和井道壁之间。优点是增加电梯额定载重量、额定速度和大提升高度；缺点是驱动主机和限速器受力工况与普通电梯不同，需要进行改进设计。

　　井道侧壁开孔空间将驱动主机和控制安放在顶层井道侧壁预留开孔之内。优点是可以增加电梯额定载重量、额定速度和大提升高度，并能够选配普通驱动主机和限速器。缺点是需要适当增加顶层预留开孔，并在井道壁开孔外侧加装检修门。

　　目前，大部分电梯在顶层端站层门侧方安装控制柜，嵌入或半嵌入井道墙体内部，偶见直接安装在墙体外侧。控制柜电气元件布置一般自上而下为：制动电阻、变频器、滤波器、微机板、继电器、接触器、变压器和接线端子，布局紧凑，不利于通风和散热。

　　控制柜内主要发热部件的单机运行功耗（相关数据可查阅产品手册），是通风量设计的主要依据。

　　1.2控制柜的设置无机房控制柜除满足抗电磁干扰要求外，应主要考虑各电气元件的通风、散热等。按照国家有关规定，控制柜区间的环境温度应保持在一104 0°C之间。控制柜如设置与层门旁侧且嵌入井道前壁，则作为主要散热面柜底面应与井道直接相通。控制柜如设置于井道壁，则其四周与正面为散热面，电梯运行产生的气流有助于散热。

　　2热量和通风量计算目前，控制柜多采用交流220V或直流24V标准散热风扇，通风量（CMM）般在2.63.0m3/min之间。

　　2.1控制柜主要发热部件及功率电梯变频器、外置滤波器和制动电阻等部件自身发热，是控制柜散热的主要考虑因素，其他继电器和接触器等因发热量相对较小可忽略不计。如果已知系统设备内部散热量与允许的总温度上升量，可得到冷却设备所需的风量。以爱默生ES2403电梯专用变频器为例，控制柜内主要发热部件及功率见表1.表1爱默生ES2403控制柜发热部件功率/kW 400V额定功率变频器制动电阻由表1可知，该控制柜主要发热功率为该数值即为散热通风设计中的热转换量指标。

　　2.2控制柜通风量控制柜通风量可由以下过程计算得到。

　　其中Q为热转换量（焦耳）；CP为空气比热（kgC）；W为流动空气质量（kg）；Az=40C―tin（tin为通风入口温度）为高允许温度与tin之差（C）。

　　其中CMM为通风量（m3/min）P为空气密度（kg/m3）。将式（2）代入和35.9C（北），两部电梯均因变频器过热报警而停运，给商业经营造成损失。

　　高温情况下通风量需求在上述高温情况下，两部电梯的散热通风量需求分别为：南端电梯：CMM=758.41m3/h=12.64m3/min，北端电梯：CMM=683.40m3/h=11.39m3/min，可以看出，在特殊高温情况下的散热通风量需求量，远远超过风扇大能力。

　　改造方案南端电梯，由于距离该商业高层中央空调主管道较近，因此采用入风强制冷却方案。即给电梯控制柜风扇加装入风罩并接入冷风气流。北端电梯，因距离中央空调管道较远，引入冷风工程量较大，因而无法采用上述方法。对北端电梯，采用将制动电阻移出控制柜，在井道内设置独立制动电阻箱的方案，并在控制柜底部增开进风口。

　　改造后通风需求南端电梯引入冷风后，控制柜入口温度tin为912C，平均10.此时风量需求为北端电梯将制动电阻移出控制柜后，柜内发热功率明显减小了33.1kW，仅为原来的25.45，在不改变环境温度的情况下，风量需求为可以看出，改造后可以满足特殊高温下的散热通风需求，电梯可正常运转，并在得到实际验证。需要说明的是，无机房电梯控制柜通风扇的选择，其质量及合理的安装位置也是需要考虑的重要因素之。

　　4结语制动电阻是控制柜中大的功耗元件，建议将其移除控制柜，在井道内设置独立制动电阻箱，以减少控制柜内发热总量。

　　合理选择控制柜安装高度时，并在控制柜底部增开进风孔，使散热风流多向流动，排除可能存在的散热死角。

　　通风扇的设计，应考虑空气流经滤器（网）后的风压损失，以免造成理论计算与实际情况不符的现象发生。

　　伴随极端环境温度出现频率增加的趋势，建议研制具有较高耐热能力的变频器（如>50C）。