近年來，作為節(jié)能降耗主要產(chǎn)品的高壓變頻設(shè)備已經(jīng)在國民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域（例如水泥、化工、石油、冶金、發(fā)電、煤礦等不同行業(yè)）得到了廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮著越來越重要的作用。

由于變頻器中的電力電子功率器件在正常的運(yùn)行過程中會發(fā)熱，而這些熱量又都散失在柜體內(nèi)部，最終使得變頻器內(nèi)的溫度升高；同時電力電子功率器件處于正常工作時的殼體溫度不能超過85℃，如果溫度過高，變頻器就會過熱保護(hù)，自動跳閘。這就要求設(shè)計(jì)中須保證高壓變頻設(shè)備的柜體內(nèi)部溫度在65℃以下，以確保高壓變頻設(shè)備處于正常、穩(wěn)定的工作狀態(tài)。而要使柜內(nèi)溫度降下來，就要采取一些冷卻措施。

一、傳統(tǒng)的冷卻方式介紹

傳統(tǒng)的冷卻方式有以下三種：

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方式一

由圖中可以看出，方式一、方式二中所需的冷空氣由室外進(jìn)入。因?yàn)楦邏鹤冾l器主要應(yīng)用于水泥、鋼鐵、化工、電廠、煤礦等污染大的行業(yè)，所以室外空氣中含有大量灰塵，在使用變頻器時就需要經(jīng)常更換通風(fēng)網(wǎng)，才能保證通風(fēng)和良好的冷卻效果。所以雖然這兩種方式施工簡單、成本低，但維護(hù)量大，而且不能完全保證灰塵不進(jìn)入柜內(nèi)，污染柜內(nèi)電子器件，縮短其壽命。

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方式二

方式三是將變頻器安裝于一個密封的房間內(nèi)，利用空調(diào)將室內(nèi)空氣制冷，保證變頻器柜內(nèi)電力電子功率器件的工作溫度在需要的范圍內(nèi)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是高效制冷，無污染，但安裝時需要專門為變頻器造一間房子，又要加裝空調(diào)機(jī)組，成本較高。

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方式三

另外，高壓變頻器的功率單元柜還有一種解決散熱問題的方式是采用水冷。但是，水冷方式也有其不利之處：因?yàn)橛猩舷滤墓艿腊惭b在功率單元附近，造成功率單元的電源插拔甚不方便；還存在管道漏水的嚴(yán)重隱患，操作起來也很不便利。再者，高壓變頻設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)會使冷卻水發(fā)生電離而產(chǎn)生很多離子，為了保障設(shè)備電氣絕緣和人身的安全，水離子吸附器裝置就成為必須添加的附屬裝置，如此一來，成本也就提高，且安裝、維護(hù)也比較繁瑣。

二、風(fēng)水冷系統(tǒng)簡介

基于對以上幾種方法的綜合分析，產(chǎn)生了一種風(fēng)水冷系統(tǒng)。如下圖四、五：

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風(fēng)水冷系統(tǒng)

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圖五 風(fēng)水冷系統(tǒng)換熱器結(jié)構(gòu)

1、工作原理

這套系統(tǒng)主要是由風(fēng)管、軸流風(fēng)機(jī)、換熱器三部分組成。風(fēng)的走向?yàn)椋菏覂?nèi)-→變頻器-→風(fēng)機(jī)-→風(fēng)管-→軸流風(fēng)機(jī)-→換熱器-→室內(nèi)-→變頻器。即室內(nèi)空氣進(jìn)入變頻器，流經(jīng)需要冷卻的電氣模塊，通過柜頂風(fēng)機(jī)排出，經(jīng)過風(fēng)管在軸流風(fēng)機(jī)的送風(fēng)作用下吹到換熱器上（銅管上穿散熱翅片），換熱器的銅管中流入PH值等于7的對銅管沒有腐蝕作用的溫度低于30℃冷水，熱風(fēng)經(jīng)過散熱片后，將熱量傳遞給冷水，其熱量被循環(huán)冷卻水帶走，變成冷風(fēng)從散熱片吹出，經(jīng)過風(fēng)管送到安裝變頻器的封閉室內(nèi)。保證變頻器安裝空間內(nèi)的環(huán)境溫度不高于45℃，以確保進(jìn)入變頻器柜的空氣溫度不高于45℃。

2、安裝要求

安裝時需有獨(dú)立的房間，變頻器的一面要求距外墻內(nèi)側(cè)0.8米—1.6米；根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，操作面（即變頻器柜正面）既可以向著冷風(fēng)進(jìn)口，也可以如圖示背向進(jìn)風(fēng)口；換熱器安裝在墻內(nèi)，冷風(fēng)出口向著室內(nèi)，軸流風(fēng)機(jī)及風(fēng)管安裝在室外。

3、特點(diǎn)

（1）采用風(fēng)道與變頻器的柜頂排氣口直接連接，提高了冷卻系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行效率，能夠?qū)ψ冾l器排出的熱氣直接降溫處理。

（2）避免了冷卻水管線在高壓室內(nèi)布局容易出現(xiàn)破裂后漏水危險及高壓設(shè)備運(yùn)行安全的嚴(yán)重事故發(fā)生。

（3）循環(huán)冷風(fēng)裝置構(gòu)成的密封空間中循環(huán)流動的進(jìn)行熱交換的空氣能夠保持其潔凈度、不受外界環(huán)境污染；

（4）裝置結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用，制造、使用和維護(hù)的成本低廉。

該裝置充分利用現(xiàn)有高壓變頻設(shè)備的散熱途徑，無須對現(xiàn)有的高壓變頻設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模的技術(shù)改造，只要配置一個軸流風(fēng)機(jī)、一個換熱器和通風(fēng)連接管道，就能夠較好地解決了現(xiàn)有的各種高壓變頻設(shè)備在散熱技術(shù)上的各種缺陷。該裝置的運(yùn)行既不會受到其主要運(yùn)用場合－重化工行業(yè)環(huán)境污染的影響，也不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生新的污染，有利于保護(hù)高壓變頻設(shè)備，延長其電子器件的使用壽命，熱交換柜的高溫水可以進(jìn)行能源綜合利用，功效顯著。