CN203278616U - 隔爆型变频器机芯腔体温湿度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种隔爆型变频器机芯腔体温湿度控制系统。本实用新型设置于变频器腔体内，是由风循环系统、水冷系统、加热元件、温湿度传感器和电气控制模块组成，循环系统、水冷系统、加热元件和温湿度传感器分别与电气控制模块连接；风循环系统由进口风机、出口风机和风道组成，进口风机和出口风机位于风道两端；水冷系统由翅片管换热器、进水管道、出水管道和水泵组成，设置水泵的进水管道连接翅片管换热器进水口，穿过变频器机芯的出水管道连接翅片管换热器出水口；加热元件位于风道内翅片管换热器出风口处，变频器腔体内安装温湿度传感器。本实用新型采用水冷方式，相对于传统的自然散热和强迫风冷散热，换热效率更高，结构更紧凑。
Description
技术领域
本实用新型涉及隔爆型变频器领域，更具体地说，是涉及一种隔爆型变频器机芯腔体温湿度控制系统。
背景技术
隔爆型变频器正常工作时，变频器机芯的电子功率元件会产生较高的热量，部分热量通过对流和辐射传递到腔体空气中，并在一个固定的小空间内循环，通过隔爆外壳与外界热交换。变频器机芯故障率随腔体的温度上升而增加，使用寿命随温度升高呈指数下降。如果热量不能及时散出，将会导致变频机芯故障率增加和寿命下降。目前通用的隔爆型变频器机芯腔体散热方式主要有自然散热和增加循环风机强迫风冷散热。随着隔爆型变频器功率的增加，传递到腔体内的热量大大增加，自然散热和风冷强迫散热由于换热量小，已经难以满足电气元件温度要求。需要采用散热效率更高的水冷或其它冷却方式来对变频器机芯腔体进行冷却。
当隔爆型变频器机芯的表面温度低于变频器机芯腔体内湿空气的露点温度时，会在变频器机芯冷表面产生凝露现象，通过破坏大功率元件和电子线路板，导致变频器出现故障，停止工作。为了防止凝露的产生，通常在隔爆型变频器机芯腔体内使用加热元件，在变频器停止不用时，维持变频器机芯腔体温度。使用加热元件需仔细核实功率和维持温度的关系，防止隔爆外壳局部温度过高或机芯腔体冷表面温度过低。同时，如果变频器采用水冷，加热元件由于功率相对小，难以满足防止凝露的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种隔爆型变频器机芯腔体温湿度控制系统。
本实用新型隔爆型变频器机芯腔体温湿度控制系统，通过下述技术方案予以实现，变频器腔体内设置变频器机芯，本实用新型设置于变频器腔体内，是由风循环系统、水冷系统、加热元件、温湿度传感器和电气控制模块组成，循环系统、水冷系统、加热元件和温湿度传感器分别与电气控制模块连接；风循环系统由进口风机、出口风机和风道组成，进口风机和出口风机位于风道两端；水冷系统由翅片管换热器、进水管道、出水管道和水泵组成，设置水泵的进水管道连接翅片管换热器进水口，穿过变频器机芯的出水管道连接翅片管换热器出水口；加热元件位于风道内翅片管换热器出风口处，变频器腔体内安装温湿度传感器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型将大功率隔爆型变频器工作时，变频器机芯传递到腔体内的热量通过热交换转移到隔爆壳外，控制腔体内温度低于电力电子元件要求的工作温度；同时，除去隔爆型变频器机芯腔体内湿空气中的水分，降低湿空气的露点温度，提高腔体内最低温度，保证隔爆型变频器机芯腔体内不会发生凝露现象，提高隔爆型变频器工作的可靠性。
本实用新型采用水冷方式，在大功率隔爆型变频器机芯腔体散热中，相对于传统的自然散热和强迫风冷散热，换热效率更高，结构更紧凑，易于实现模块式装配和自动化控制；本方案在风循环系统中增加了加热元件，通过控制加热元件的加热时间，来提高变频机芯腔体内冷表面温度，避免凝露现象发生；本方案冷却水首先通过翅片管换热器，进行热交换后进入变频器机芯与机芯电子功率元件进行热交换，通过温差可以实现翅片换换热器除湿作用，将腔体内湿空气的水分凝结并回收，降低腔体内湿空气的含湿量，提高腔体内湿空气的露点温度，从而避免变频器机芯腔体凝露现象发生。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型的原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和2所示，变频器腔体内设置变频器机芯，本实用新型设置于变频器腔体内，是由风循环系统、水冷系统、加热元件、温湿度传感器和电气控制模块组成，循环系统、水冷系统、加热元件和温湿度传感器分别与电气控制模块连接；风循环系统由进口风机1、出口风机2和风道组成，进口风机和出口风机位于风道两端；水冷系统由翅片管换热器3、进水管道、出水管道和水泵组成，设置水泵的进水管道连接翅片管换热器进水口，穿过变频器机芯的出水管道连接翅片管换热器出水口；加热元件4位于风道内翅片管换热器出风口处，变频器腔体内安装温湿度传感器。
风机驱动腔体内空气流动，通过翅片管换热器与管道内的冷却水进行热交换，降低腔体内空气的温度，并通过让翅片管换热器表面温度低于腔体内湿空气露点温度而完成除湿；同时循环空气与加热元件进行热交换，提高腔体内各元器件表面温度；通过翅片管换热器与腔体内空气进行热交换，将腔体内热量转移至防爆壳体外；加热元件位于风道内翅片管换热器出风口处，通过加热风道内循环空气温度而提高腔体内各元器件表面温度；温湿度传感器将腔体温湿度信号传输给电气控制模块，电气模块根据一定的控制程序分析计算并输出信号，控制冷却水流量、风机启停和加热元件启停。
风道两端的进口风机和出口风机驱动变频器机芯腔体内空气强迫流动，沿着指定风道先后经过翅片管换热器和加热元件，并分别和翅片管换热器和加热元件进行热交换。通过控制翅片管换热器内冷却水流量和加热元件的启停，可以实现风道内的循环空气的降温和加热，进而控制变频器机芯腔体内温度。冷却水由水泵驱动，低温水沿着管路首先进入翅片管换热器与风道内的空气进行热交换，然后进入变频器机芯，与变频器机芯上的电子功率元件进行热交换。该流程布置，进入翅片管换热器的冷却水温度低于进入变频器机芯的冷却水温度，将会导致翅片管换热器表面温度低于变频器机芯表面温度。当变频器机芯腔体内的湿空气达到凝露条件时，会首先在翅片管换热器表面凝露，翅片管换热器出口的湿空气达到饱和，经过加热元件加热后，在变频器机芯表面不再具备凝露条件，保证变频器机芯表面不会发生凝露现象。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1. 一种隔爆型变频器机芯腔体温湿度控制系统，变频器腔体内设置变频器机芯，其特征是，所述控制系统由风循环系统、水冷系统、加热元件、温湿度传感器和电气控制模块组成，循环系统、水冷系统、加热元件和温湿度传感器分别与电气控制模块连接；风循环系统由进口风机、出口风机和风道组成，进口风机和出口风机位于风道两端；水冷系统由翅片管换热器、进水管道、出水管道和水泵组成，设置水泵的进水管道连接翅片管换热器进水口，穿过变频器机芯的出水管道连接翅片管换热器出水口；加热元件位于风道内翅片管换热器出风口处，变频器腔体内安装温湿度传感器。
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