变频器柜散热的方案比较

　　机械与自动化河南科技变频器柜散热的方案比较王世盛（开封空分集团设计院，河南开封产生的谐波、噪音问题、变频器运行中的散热问题等都需要设计改进。表文通过对成套变频器柜的几种散热方案进行比较，得出相对优化的散热方案。

　　变频器柜中一般配置有断路器、熔断器、输入电抗器、输入滤波器。、变频器。、输出滤波器、输入电抗器等。这些元器件工作时候都会发热，一般将输入侧的组件安装在系统中的低压配电柜（MCC）中，这样可以减少变频器柜中的元件，还可以适当增加柜体尺寸，减少变频器柜的发热。

　　当上述方案都确定后，柜体内部主要的散热方式就是采用强制风冷，采用强制风冷方式需要在结构设计时考虑散热风道。

　　散热风道的设计应在充分考虑单元散热的要求下，应尽量优化。

　　通常有两种方式：串联风道和并联风道。串联风道是柜内元件安装上下相对，形成上下对应的风道，其特点由上下多个模块形成串联的通路，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。并联风道是柜内元件并列安装，每个进风口并联排列，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。实际变频器柜是两种结合灵和应用。下面对几种常见的散热方法进行比较总结：方案一：背部、底部吸入，背部、顶部单风道排出方式优点：通道冷却-空气从底部吸入，顶部排出；背部冷却-空气从背部吸入和排出。

　　独立的通道使冷却变得简单易行；变频器的主风扇可带走85的热损耗；功率器件通过独立通道散热；控制器件独立散热；主通道气流远离控制器件；功率部分和控制部分之间用IP54密封条隔；变频器柜内通风体积减少；进入变频器柜内的杂质减少；门风扇通风量减小。

　　缺点：柜内热量极大；柜装风扇功率要求很大；不能有效解决散热问题；服务成本增加。

　　方案二：后侧吸入，后侧、顶部双风道排出方式优点：柜顶安装有塑料通风格栅和过滤网；实现了独立风道排风。

　　方案三：后侧、底部吸入，后侧、顶部双风道排出方式优点：柜顶、柜低安装有塑料通风格栅和过滤网；实现了独立风道排风；实现柜体IP54的防护等级。

　　缺点：要做下风道，结构件更复杂；变频器下方空间浪费，不能布置其他元件；变频器散热片易积灰尘/油脂；服务成本增方案四：前后两边吸入，前后两边双风道排出方式优点：实现了独立风道排风；实现柜体IP54的防护等级；变频器下方可以布置元件。

　　缺点：无法靠墙安装；变频器散热片易积灰尘/油脂；服务成本增加。

　　方案五：后侧吸入，后侧单风道排出方式优点：实现了独立风道排风；实现柜体IP54的防护等级；变频器下方可以布置元件；不易被模仿；降低整体的噪音；易扩展。

　　缺点：结构件复杂；安装精密度要求稍高。

　　综上所述，由于现在好多国内变频器柜是厂家外购变频器，自己组装的，好多变频器柜体组装厂家也都有自己特有的柜体散热方式，变频器柜的安装使用环境地点的差异，也使得变频器柜的散热方案不尽相同。个人认为方案二和方案三在实际应用中相对比较合理。另外尽量把变频器柜布置在房间里，在房间安装空调，并定期巡查关注控制变频器柜的温升是行之有效的方法。