变频器凝露的危害及预防措施 变频器论文

变频器论文(变频器凝露的危害及预防措施)
变频器在国内应用广泛,凝露会严重影响变频器的正常运行 。首先讨论了凝露的产生及其对变频器的危害,并介绍了消除凝露的主要方法 。在此基础上,作者结合实例分析了变频器事故的原因,并提出了相应的预防措施 。

变频器凝露的危害及预防措施 变频器论文

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我国各行各业广泛使用大量的变频器 。由于我国应用领域广泛,地域辽阔,必然会有大量的逆变器工作在潮湿的环境中,比如安装在我国潮湿的沿海地区和南方地区的逆变器,安装在江河湖泊和潮湿山区附近的风力发电机组中的逆变器,或者工作在江河湖泊和海边的逆变器 。
受空气体湿度的影响,一旦工作环境温度发生较大变化,就可能导致变频器出现冷凝现象,从而在其内部功率器件、电路板等部位造成一定量的液态水 。与变频器内部积累的粉尘混合后,会严重影响变频器的电气绝缘,资源网严重恢复会导致变频器故障,影响正常运行 。
例如,如果液态水附着在功率器件的散热板上,会导致IGBT的栅极和漏极之间形成通道,严重损坏IGBT的栅极,导致IGBT失去正常功能;例如,如果液态水附着在电路板上,会导致相应端子短路,从而导致脉冲混淆,甚至导致电桥之间短路等故障 。
通过以上介绍可以发现,凝露会严重影响和威胁变频器的正常稳定运行 。一旦变频器在潮湿的环境中工作,必须采取正确的措施来防止和消除冷凝 。
1凝露的形成及其对变频器的危害空天然气在自然条件下是由少量的粉尘、水蒸气和绝对干燥的空气体组成的 。空气体能容纳的水蒸气与环境温度成正比,即环境温度越高,空气体能容纳的水蒸气越多 。所谓露点温度,是指特定湿度空的气体冷凝的最高温度 。
由于温度下降,空气体在较高温度下所含的水蒸气将以液态水的形式析出 。如果湿度较大、温度相对较高的空气体遇到温度相对较低的变频器固体表面(低于该条件下空气体的露点温度),就会发生冷凝,进而在变频器相关部件表面产生一定量的液态水 。
当液态水与变频器内部的灰尘混合时,会产生相应的导电通道,影响变频器的电气绝缘,使非导电区域转化为正常导电区域 。
例如,一旦混有灰尘的凝结物附着在IGBT电力装置表面,将导致IGBT的闸门和排水口之间形成通道,严重损坏IGBT的闸门,导致IGBT失去正常功能;例如,如果混有灰尘的凝结物附着在控制电路板上,会导致电路板产生不存在的导电通道,导致逻辑脉冲混乱,进而导致电源短路、电子元器件故障等故障 。虽然有些电路板已经做了相应的涂层,但是由于质量、盲点等因素的影响,在一些元器件和电路连接的底部总会出现结露的情况 。
2凝露的消除方法通过破坏温差、湿度等冷凝条件,可以从根本上消除冷凝现象 。破坏任何一个成型条件,变频器都不会出现结露现象 。
目前常用的消除结露的方法有温度控制法和湿度控制法 。前者旨在降低相对温度,后者旨在降低相对湿度 。
1)温度控制
为了防止冷凝的形成,可以通过打破温差的冷凝形成条件来实现 。由于变频柜内部比较封闭,如果柜内温度能始终高于露点温度,就不会发生结露 。受这一思想的影响,目前主要有两种温控方案:
第一个方案包括通风口和加热器 。一般情况下,通风口都装有过滤器,既能防止大量灰尘进入变频器,又能保证IP防护等级 。
方案要点是一旦湿度过高就开始加热,温度升高就增加通风 。当湿度超过预设值时,触发加热动作,使变频器内部温度升高,从而有效控制相对湿度情况 。温度达到预设阈值后,开始通风,使一定量的外界新鲜空气进入变频器,从而保证变频器内外空气相对湿度始终一致空,温度始终在正常范围内 。一般在温度超过40℃时启动通风系统,相对湿度超过80%时启动加热器 。
第二种方案的主要思路是:逆变器资源网内部冷却能力相对可控,保证柜内温度始终保持在一定范围内 。当湿度超过阈值时,逆变器资源网络的散热能力会降低,通过逆变器产生的功耗来提高逆变器柜内的温度,从而消除结露现象;当温度超过阈值时,散热能力提高,避免温度过高对变频器正常运行的影响 。
在这种方案下,大部分变频器柜体完全密封,有效防止了烟尘、有害气体和粉尘进入柜体,便于变频器长期、可靠、正常运行 。
2)湿度控制
通过降低水蒸气含量,可以有效降低空气体的相对湿度,从而防止冷凝 。主要包括以下三种方案:温差除湿法、吸附与膜除湿法和冷凝除湿法 。


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