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闲聊变频炸机原因-之环境因素
2020-07-16 07:15:23 [712]
  低压变频器安装在海拔2000米以下,一般工作温度范围在0-40度,由于变频器的不同外形尺寸(功率等级)、不同过载系数,变频器所允许的温度范围会有差异。环境温度过高,不利于变频器散热,容易引发功率器件故障。对于低于零下温度,变频器的电解电容、功率器件以及其他元器件更容易发生问题,需要特殊设计,所以环境温度过高过低都容易出问题。

原因1变频器的环境温度

01 环境温度过高

环境温度高,实际上变频器的散热器与环境的温差小,进而功率器件内部与散热器温差小,不利于功率器件散热,导致功率器件内部热累积,导致功率器件工作异常甚至损坏。(在以往推文《过温保护》中有具体介绍)。

 

02 环境温度过低

如果环境温度过低,比如0度以下,在变频器工作过程中,IGBT会有周期交变电流流过,IGBT管子内部温度与外部温差过大。导致IGBT内部出现热应力,导致IGBT损坏,甚至炸机。

 

03 环境温度骤然变化

温度骤然变化,加之环境湿度大,可能导致变频器内部出现凝露现象,导致变频器内部短路。

 

原因2变频器的环境湿度
 

湿度,表示空气干湿程度的物理量,在一定的温度下一定体积的空气里,含有的水汽的多少。变频器工作过程中所允许的最大湿度为97%,且无凝露现象,湿度过大容易在变频器的铜排等金属表面形成凝露,电气绝缘下降,容易造成炸机。

<图1-1 变频器环境湿度大导致内部结露及拉弧炸机>

01 环境温度、湿度、露点表

比如环境温度是30度,空气湿度是20%,那么结露点的温度在4.7度。

 

02 环境湿度过大

通常采取除湿、通风、干燥等方法改善环境湿度,对于变频器柜机,可以加装抗冷凝加热器,变频器停机时加热器投入,进而防止外界湿气进入机柜内部。

<图1-2 变频器柜机抗冷凝加热器>

原因3变频器周围粉尘
 

01 粉尘聚集在导体上

导电粉尘聚集在铜排、印刷电路板表面,减小器件间的爬电距离,甚至直接造成短路;普通粉尘聚集在铜排、印刷电路板表面,加上环境潮湿,也会减小器件间的爬电距离,最终也会导致炸机情况。

<图1-3 机柜内导电颗粒>

 

02 粉尘聚集在散热通道上

粉尘聚集在散热器或者散热风道上,会导致散热不好、通风不畅,变频器报过热故障,甚至出现功率器件损坏,炸机情况。

<图1-4 堵塞的散热器风道>

 

03 油污侵蚀机柜

现场的油污粘连到机柜内部,容易导致粉尘、导电颗粒很难去除,最终导致板子腐蚀、爬电距离减小,酿成炸机事故。

<图1-5-油污进入机柜>
 

原因4变频器周围腐蚀性气体

       变频器周围腐蚀性气体,比如硫化氢、二氧化硫等酸性气体,加之环境潮湿,可能导致线路板腐蚀、芯片管脚腐蚀,导致控制电路异常,最终可能导致炸机。

原因5如何减少环境对变频器的损伤

  • 如果变频器工作场合腐蚀性气体超标,建议客户优先降低腐蚀性气体含量。

  • 主电室整体安装空调,保证变频器的正常工作环境。

  • 变频器机柜安装空调。

  • 变频器机柜安装抗冷凝加热器。

  • 变频器机柜安装时,底部用防火泥严密封堵。

  • 变频器机柜进风口加装过滤棉。

     

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