防爆變頻器研制中的問題和對策
1、防爆問題
由于該變頻器所使用的環(huán)境有爆炸性氣體或粉塵較多,這就要求變頻器密封防爆,所以它的外殼不能用普通的殼體,必須用標(biāo)準(zhǔn)的防爆腔,把變頻器所有的元件都裝在防爆腔內(nèi)。在防爆腔門上開一個觀察窗,把顯示部分裝在上面,把啟動、停止、調(diào)速控制裝在防爆腔門上。
2、散熱問題
由于變頻器的所有元件都裝在防爆腔內(nèi),空氣不能流動,散熱問題成為該變頻器所要解決的關(guān)鍵問題。在這里我們采用了一種新的散熱技術(shù)-熱管散熱技術(shù)。
(1)熱管技術(shù)原理
熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件,它通過在全封閉真空管內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量,具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點。由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小等優(yōu)點。
(2)變頻器結(jié)構(gòu)布置
我們將主回路設(shè)計成一個大單元,安裝在長方形防爆墻內(nèi)后壁,后壁上通過一個過度散熱器與IGBT模塊、整流模塊等發(fā)熱元件接合,防爆外殼外壁加焊槽形散熱器,過度散熱器與槽形散熱器通過熱管相連接。變頻器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量就通過防爆腔后壁 過度散熱器 熱管 槽形散熱器散發(fā)出去。
3、主回路結(jié)構(gòu)與通用變頻器的不同
(1)沒有延時回路
避免因延時繼電器動作時產(chǎn)生電火花造成的不安全因素,增加了變頻器的安全可靠性。
(2)整流器容量選擇比通用變頻器增大一倍
目的是為了耐受住變頻器開機瞬間電容充電電流的沖擊。
(3)濾波電容選用多只無感電容并聯(lián)
電解電容體積大,高溫環(huán)境下易爆炸,不安全;而無感電容體積小,耐高溫、高壓,在這種環(huán)境下應(yīng)用非常安全。
結(jié)語:
防爆變頻器研制成功,填補了變頻器應(yīng)用行業(yè)的一項空白。當(dāng)然,我們還將在結(jié)構(gòu)、工藝、功能等方面進一步完善,把防爆變頻器做的更完美,更可靠,更齊全。相信不遠的將來防爆變頻器在自動化領(lǐng)域內(nèi)會有一個燦爛的天空。