半導(dǎo)體器件不能過(guò)熱；有些能工作到150攝氏度甚至175攝氏度，但大多數(shù)在125攝氏度時(shí)就會(huì)性能下降。另外也不能太冷，如果溫度下降遠(yuǎn)低于-10攝氏度，這就是為什么變頻器和類似的設(shè)備需要一些加熱措施。

但保持設(shè)備冷卻通常是很大的挑戰(zhàn)。把一個(gè)變頻器和其他一些驅(qū)動(dòng)器以及一些發(fā)熱的電子設(shè)備放在一個(gè)小隔間里，關(guān)上門，把它安裝在一個(gè)溫暖的工廠里，等待超溫跳閘。我們?nèi)绾伪苊膺@種情況？

從變頻器設(shè)計(jì)開(kāi)始。當(dāng)然，控制電子設(shè)備需要一點(diǎn)冷卻，但功率半導(dǎo)體（二極管和IGBT）在切換和處理高電流和高電壓時(shí)會(huì)釋放大量熱量。所以它們被連接到一個(gè)散熱片上，散熱片上通常有一個(gè)風(fēng)扇。在英泰變頻器上，為達(dá)到風(fēng)扇壽命最大化，風(fēng)扇僅在變頻器過(guò)熱時(shí)打開(kāi)。為什么？風(fēng)扇的壽命有限，這取決于軸承。在一個(gè)好的風(fēng)扇上，風(fēng)扇壽命大約40000小時(shí)-大約5年左右的連續(xù)運(yùn)行，因此節(jié)省風(fēng)扇運(yùn)行時(shí)間是必要的。因此，使用正確的散熱片和冷卻裝置，即使在滿載時(shí)，電源部件也能保持冷卻。

電解電容器的冷卻也很重要，因?yàn)樗鼈円矔?huì)發(fā)熱，所以也需要考慮它們的散熱。為了提高效率，減少損失，一些ECO變頻器不再使用電解電容器。

圖1 電容器可能因過(guò)熱而失效

這對(duì)于IP20變頻器來(lái)說(shuō)是好的，它可以讓空氣流過(guò)它，但是IP66變頻器是密封的，所以冷卻變得更加困難。解決方案是有一個(gè)大的，外部，自然冷卻散熱器和足夠的內(nèi)部空間，再加上變頻器內(nèi)部安裝一個(gè)小的'循環(huán)'風(fēng)扇，以確保沒(méi)有熱量堆積點(diǎn)。

IP20變頻器通常設(shè)計(jì)為最高環(huán)境溫度50℃，而IP66變頻器限制為40℃。但是，如果變頻器沒(méi)有滿負(fù)荷運(yùn)行，通?？梢栽诟叩臏囟认逻\(yùn)行。更多的信息需求，請(qǐng)?jiān)谫?gòu)買變頻器之前咨詢供應(yīng)商。

順便說(shuō)一句，開(kāi)關(guān)頻率越高，損耗就越高，因此大功率變頻器往往具有較低的開(kāi)關(guān)頻率來(lái)降低損耗。如果增加開(kāi)關(guān)頻率，可能需要降低變頻器的功率。

所有變頻器器都有高溫保護(hù)；電源模塊內(nèi)置溫度傳感器，其他傳感器監(jiān)測(cè)控制板溫度。變頻器過(guò)熱將發(fā)出警告，然后在溫度接近危險(xiǎn)水平時(shí)跳閘。

大型變頻器需要更多的冷卻。大功率變頻器需要大而嘈雜的風(fēng)扇，對(duì)于功率超過(guò)500kW的變頻器，很多會(huì)選擇水冷。

在安裝時(shí)，機(jī)器制造商或機(jī)柜設(shè)計(jì)師也必須考慮冷卻。IP20設(shè)備需要安裝在機(jī)柜中，或安裝在機(jī)器的類似區(qū)域。但這些區(qū)域內(nèi)會(huì)積聚熱量，尤其是在同一隔間內(nèi)有其他散熱設(shè)備的情況下。您可以使用以下公式計(jì)算不通風(fēng)的鋼制隔間中的溫升：

Trise=Ploss/（5.5 x A）

式中，A是機(jī)柜的總面積（平方米），Ploss是機(jī)柜中所有設(shè)備的功率損耗。如果用風(fēng)扇給隔間通風(fēng)，溫升取決于氣流：

Trise = (0.053 x Ploss)/F

式中，F(xiàn)是空氣流量，單位為立方米/分鐘。

對(duì)于隔間內(nèi)的總熱量損失，通常這很難估計(jì)。對(duì)于變頻器，經(jīng)驗(yàn)法是變頻器的損耗通常為額定功率的3%。

在計(jì)算隔間內(nèi)空氣的溫升時(shí)，如果外部溫度是，比如說(shuō)35攝氏度，你就沒(méi)有多少空間。在寒冷的西歐設(shè)計(jì)和測(cè)試了大量的裝置，一旦到達(dá)中東或亞洲，這些裝置的使用時(shí)間就不長(zhǎng)了（盡管許多廠房現(xiàn)在都有空調(diào)）。

在隔間里也要小心。變頻器的底部和頂部應(yīng)留有空間，以允許自由氣流通過(guò)變頻器；例如，不要用電纜管道阻塞變頻器。許多變頻器可以并排安裝，但有些變頻器需要一個(gè)間隙，以便在側(cè)面通風(fēng)；請(qǐng)參閱手冊(cè)，如圖2所示。

圖2 變頻器安裝空間要求

有些變頻器的設(shè)計(jì)是為了讓你可以把散熱片從柜子的后面伸出來(lái)，以獲得更好的冷卻效果，減少內(nèi)部的溫升。其他的可以不帶散熱器，依靠安裝者提供一個(gè)“冷板”來(lái)冷卻。這些變頻器主要是為機(jī)器制造商盡量減少空間。

變頻器通常依靠提供涼爽、清潔的空氣來(lái)保持安全的溫度。任何污垢、灰塵或液體都可能損壞變頻器（當(dāng)然，尤其是IP20變頻器），但它也可能導(dǎo)致過(guò)熱，因?yàn)樗鼤?huì)阻止散熱器上的氣流，并在葉片上積聚污垢時(shí)減慢風(fēng)扇的速度或使風(fēng)扇失速。

圖3 灰塵可能會(huì)使風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)

如果用風(fēng)扇來(lái)冷卻，它很可能需要一個(gè)定期清潔的過(guò)濾器，所以要考慮進(jìn)入隔間的空氣質(zhì)量。

IP66變頻器設(shè)計(jì)用于安裝在機(jī)柜外部，甚至室外（對(duì)于英泰的最新產(chǎn)品）。但是，由于灰塵或安裝不當(dāng)，它們?nèi)匀粫?huì)受到散熱器堵塞和氣流受阻的影響。需要定期檢查維護(hù)。

所有這些冷卻設(shè)計(jì)和計(jì)算都是基于我們周圍的空氣量。變頻器通常在海拔1000m以上時(shí)需要考慮減額，因此在滑雪電梯、安第斯山脈銅礦（超過(guò)3000m）或墨西哥城任何地方（2250m）的安裝都需要降額–大約每1000m以上1000米降額10%，請(qǐng)咨詢供應(yīng)商。