防爆变频器 - 技术难点

　　防爆变频器功率器件的散热

　　首先，散热是防爆变频器遇到zui大的难题。在变频器内部：逆变模块是发热zui多的器件，据专家诂计：它约占整个变频器所有散热量的一半；整流模块也是发热相当多的，它所发的热量约占整个变频器的45%；而剩下的5%则是电解电容、充电电阻、均压电阻以及印制板上的发热元件等所发生的热量。

　　热管是一种传热性*的人工构件，它利用“相变”传热的原理与金属铜、铝等实体材料和天然传热方式*不同。其有效导热性是铜、铝等有色金属的成百上千倍。常用的热管由三部分组成：主体为一根封闭的金属管，内部有少量工作介质和毛细结构，管内的空气及其他杂物必须排除在外。热管工作时利用了三种物理学原理:（1）在真空状态下，液体的沸点降低；（2）同种物质的汽化潜热比显热高得多；（3）多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。与热源靠近的一段(蒸发段)内的液体吸热而蒸发，蒸汽携带汽化潜热经空腔流向另一段(冷凝段)，汽体经管壁与外界冷媒体换热放出潜热而完成了传热任务，冷凝成液体，经毛细结构的抽吸或重力回流到蒸发段进入下一个工作循环。

　　热管散热器就是利用热管技术对散热器进行改进而制作出来的新品。对于双面散热的分立电力电子器件，风冷的全铜或全铝散热器的热阻只能达到0.04 ℃/W。而这种热管散热器的热阻达到0.01 ℃/W。在自然对流冷却条件下，热管散热器比实体散热器的性能可提高10倍以上。热管散热器可以采用自冷的方式，无需风扇，没有噪音，免维修，安全可靠。

　1：　防爆变频器的散热就采用这种热管散热器，将功率器件安装在散热器的蒸发段，同时密封在防爆壳内，热量就通过蒸发段传到冷凝段而散发出去。

  2：采用空气循环散热系统，变频器箱内装排风电扇，使防爆变频箱体内，空气循环，降低变频器的外部温度，从而达到防爆变频器的散热效果。

　　非电解电容滤波

　　电解电容在变频器中是一种易损件。在通常的通用变频器说明书中，都提到了电解电容需要4～5年更换一次。但实际工作中，由于变频器的使用环境、使用条件以及变频器的设计等诸多问题，导致电解电容损坏的现象屡见不鲜，何况将其安装于防爆壳内呢？通常，电解电容的工作温度zui高是85℃，再且，电解电容长期工作在高温下，寿命会大大减少。

　　电解电容等所组成的直流回路在变频器中所起到的作用：

　　（1）由于在脉宽调制过程中产生有无功功率和谐波功率。电解电容就是与整流器、逆变器交换这些无功功率和谐波功率的。

　　（2）与异步电动机交换无功功率。

　　（3）滤除由于器件高频开关动作造成的直流电压的纹波；

　　（4）当负载发生变化时，在整流器的惯性延时期间内，支撑中间回路的电压，将直流电压的波动维持在限定范围内，使其保持稳定。

　　由于中间回路与两端变流器（整流器和逆变器）之间存在着复杂的能量交换过程，人们常常通过系统仿真，按照以下准则来判断经验取值的正确性。这些准则包括：

　　（1）工作过程中，中间回路直流电压是稳定的，连续的，没有间断，峰—峰波动值不超过规定的允许值。

　　（2）中间回路的损耗应保持zui小。

　　（3）所选择的电容器的参数不会影响整个系统的稳定性。

　　（4）应当成功的抑制逆变器和电机之间发生的暂态过程，保持系统稳定。

　　如果有一种电容，也能起到上述与电解电容相差不大的作用，又不容易损坏，发热少，那就可以了。经过了无数次用非电解电容（无感电容）代替电解电容的实验，结论是可行的。这种方法已申报了国家。

　　防爆变频器 - 特点及应用

　　由于防爆变频器具有防尘、防潮、防爆等优点，它主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外，在纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也可以应用。防爆变频器通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。随着交流调速系统的飞速发展，它也将有更广泛的应用。