西門子變頻器的散熱處理方案
發布日期:
2022-12-19

在高壓循環水泵電動機的轉速是不可調節的控製係統中,采用了容量為(wei) 1250kw的znr型智能高壓西門子變頻器進行變頻調速,控製循環水泵電機,極大地改善了工藝操作人員工作條件,提高了設備的起動性能,實現了無級調速,而且節約了電能,從(cong) 而達到節能降耗、減少設備噪聲汙染的目的。由於(yu) 高壓變頻器內(nei) 部元件對環境要求比較嚴(yan) 格,溫度過高而引起的設備故障比例較大,因此必須使西門子變頻器散熱降溫,來確保變頻器安全長周期運行。

變頻器組成

高壓變頻調速係統,它主要由以下三部分組成:旁路櫃、變壓器櫃、功率控製櫃。廠家為(wei) 使高壓變頻調速係統能夠很好的散熱,使用4台三相離心風機進行散熱,功率控製櫃頂為(wei) 2台風機,變壓器櫃頂為(wei) 2台風機。三相風機額定風量為(wei) 3300m3/h。

當西門子變頻器滿負荷工作時,其總損耗(轉變為(wei) 熱量)約為(wei) 係統額定功率的4%,1250kw的高壓西門子變頻器的更大散熱功率為(wei) ,1250×4%=50kw。如此大的熱量如果全部排放到安裝變頻器的室內(nei) ,將會(hui) 使室內(nei) 溫度迅速升高,嚴(yan) 重影響變頻器的正常運行。

西門子變頻器散熱問題的解決(jue)

西門子變頻器散熱可以通過在變頻器室內(nei) 安裝空調、加裝風道或采用水空冷裝置來實現冷卻。如果采用加裝空調方式,1匹空調的製冷量大致為(wei) 2000大卡,換算成國際單位乘以1.162,5匹空調的製冷量為(wei) 11.6kw,要想滿足MT8100ie係統需要,至少需6個(ge) 5匹的空調,這將大大增加了投資成本。而在高壓西門子變頻器上加裝水空冷裝置,其施工難度較大,因此我們(men) 選擇了在變頻器室加裝通風風道的方式來解決(jue) 高壓變頻器室內(nei) 溫度升高的問題。

具體(ti) 作法是在機櫃上麵安裝風道,將西門子變頻器產(chan) 生的熱量通過風道直接排放到室外,由變頻器室的進風口不斷補充冷風,對係統進行冷卻。

西門子PLC係統的通風量為(wei) qf,假定進風口的風速v不超過3m/s,由qf=s×v可知,進風口的麵積s≈qf/v。由此計算出進風口的麵積約為(wei) 4m2,並且在進風口設置了空氣過濾網,過濾網的網孔為(wei) 5×5mm。

根據風冷係統的散熱原理,
△q=△t×qf×cp×ρ
式中:
△q—係統總的損耗功率;
△t—空氣進口與(yu) 出口的溫差;
qf—總的通風量;
cp—空氣的比熱:1005j/kg℃;
ρ—空氣的密度:1.165kg/m3。

根據以上條件計算出△t=50000/(3300×4×1.005×1.165)=3.24℃(空氣進口與(yu) 出口的溫差)。

采用開放式風道冷卻,室外環境溫度小於(yu) 28℃時,設備運行溫度能夠維持在變壓器76℃、功率櫃33℃以下,完全符合高壓西門子變頻器變壓器櫃溫度小於(yu) 95℃、功率櫃的溫度小於(yu) 40℃的運行環境要求。經過風道散熱後,可以將高壓變頻器室內(nei) 的環境溫度控製在40℃以下,滿足了高壓變頻器對運行環境溫度的要求,從(cong) 而,保證了高壓變頻器室內(nei) 良好的運行環境。

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