一种变频器柜的温度调节方法与流程

本发明主要涉及变频技术领域，特指一种变频器柜的温度调节方法。

背景技术：

随着变频驱动系统的快速发展，变频市场日趋成熟，应用日趋广泛，各行业对变频驱动系统的可靠性要求也越来越高，无论是变频驱动领域还是并网发电领域，变频器的突然故障停机都将对系统产生一定影响，有时的误停机还可能产生一定的经济损失，对于船舶、矿山车等领域，误停车还可能会影响到整车（船）的运行安全，因此，降低变频器的误停机概率是保证变频器安全稳定运行的重要举措之一。

现代化的变频驱动系统，在变频设备旁，无人值守已成趋势，需要变频器具备完全的自动调节能力，变频器由于控制方式复杂，影响因素过多，容易造成误停机情况，而超温保护作为变频器的重要保护措施之一，极易因为达到保护值引起变频器停机，变频器的停机可能造成负载失电，并造成车（船）失去动力。为了保证变频器连续运行，有部分方案采用了温控调节的方式，并采用了温度传感器进行温度搜集从而调整变频器内部的散热能力，最终改善变频器内的温升，但此种方式仅仅只是通过进风量提高变频器的散热能力，调节方式单一，当散热能力达到极限时无法保证变频器的稳定运行，对于要求变频器高可靠运行的行业，此种方式无法满足其需求。另外目前存在温控调节的变频器或装置，但由于各行业环境不同，外部环境温度或外部供水温度的不同，都将影响变频器内部的温度极限，其调节过程对环境的依赖性较大，如果环境温度较高，则其温控调节方式无法高效改善变频器内部器件的温度情况，当散热能力无法满足需求时，只能造成器件失效或设备被动停机，无法满足装置的安全可靠连续运行的要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种操作简便、控制可靠、降低成本的变频器柜的温度调节方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种变频器柜的温度调节方法，首先根据变频柜内水冷系统中的冷却水温度调整冷却水流量以使变频柜内温度处于第一预设标准温度阈值内；当所述冷却水流量处于极限值且所述变频柜内温度大于所述第一预设标准温度阈值时，调节变频器柜内的变频器输出功率以使变频器柜内温度处于第二预设标准温度阈值内。

作为上述技术方案的进一步改进：

当所述冷却水流量处于极限值且所述变频柜内温度大于所述第一预设标准温度阈值时，根据所述变频器柜内的温度区间调节变频器输出功率的下降幅度。

根据所述变频器柜内的温度区间调节变频器输出功率的下降幅度的具体步骤为：

s01、实时采集变频器柜内的温度信号tc；

s02、当温度信号tc大于第一预设温度值tb1时，降低变频器的输出功率；当温度信号tc大于第二预设温度值tb2时，再次降低变频器的输出功率，其中tb2>tb1。

在步骤s02中，每次下降10%～20%的额定输出功率。

在步骤s02中，每次下降15%的额定输出功率。

所述冷却水温度为水冷系统中进水管处的温度。

通过加大水冷系统中的水冷调节阀的开度以增加冷却水流量。

根据变频柜内水冷系统中的冷却水温度调整冷却水流量以使变频柜内温度处于第一预设标准温度阈值内的具体步骤为：

s01、实时采集冷却水温度ta；

s02、将冷却水温度ta与预设温度值tb进行对比；当ta>tb时，增加冷却水流量。

所述变频器柜内的温度信号为变频器柜内功率器件处的温度。

所述第二预设标准温度阈值大于所述第一预设标准温度阈值。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的变频器柜的温度调节方法，通过前期水冷系统调节以及后期功率调节相结合的方式，对变频器柜内的散热量进行控制，保证变频器柜温度在可控温度范围值，从而保证变频器柜内中各部件（主要是变频器）的正常运行。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为本发明的控制方框图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1和图2所示，本实施例的变频器柜的温度调节方法，首先根据变频柜内水冷系统中的冷却水温度调整冷却水流量以使变频柜内温度处于第一预设标准温度阈值内；当冷却水流量处于极限值且变频柜内温度大于第一预设标准温度阈值时，调节变频器柜内的变频器输出功率以使变频器柜内温度处于第二预设标准温度阈值内，其中第二预设标准温度阈值大于第一预设标准温度阈值。本发明的变频器柜的温度调节方法，通过前期水冷系统调节以及后期功率调节相结合的方式，对变频器柜内的散热量进行控制，保证变频器柜温度在可控温度范围值，从而保证变频器柜内中各部件（主要是变频器）的正常运行。

本实施例中，当冷却水流量处于极限值且变频柜内温度大于预设标准温度阈值时，根据变频器柜内的温度区间调节变频器输出功率的下降幅度；具体可包括以下步骤：

s01、实时采集变频器柜内的温度信号tc；

s02、当温度信号tc大于第一预设温度值tb1时，降低变频器的输出功率；当温度信号tc大于第二预设温度值tb2时，再次降低变频器的输出功率，其中tb2>tb1。本实施例中采用两档温度区间进行功率调节，调节方便；在其它实施例中，也可以采用更多的温度区间进行功率调节，进一步保证温度控制的精准性。

本实施例中，在步骤s02中，每次下降10%～20%（如15%）的额定输出功率；下降幅度可根据现场实际情况而定。

本实施例中，冷却水温度为水冷系统中进水管处的温度，能够保证调节的及时性；另外通过加大水冷系统中的水冷调节阀的开度以增加冷却水流量。

本实施例中，根据变频柜内水冷系统中的冷却水温度调整冷却水流量以使变频柜内温度处于第一预设标准温度阈值内的具体步骤为：

s01、实时采集冷却水温度ta；

s02、将冷却水温度ta与预设温度值tb进行对比；当ta>tb时，增加冷却水流量。

本实施例中，变频器柜内的温度信号为变频器柜内关键器件（如功率器件）处的温度。

如图2所示，变频器柜的内部具备水冷循环管路，管路中安装有水温传感器，柜内其它关键部件根据器件特性安装合适的温度传感器用以检测器件周围温度。水温传感器的温度采集值实时送入控制单元，控制单元根据第一预设标准温度阈值与实时温度值进行比较输出控制信号，从而控制外部水冷循环调节阀（简称水冷调节阀）的开关角度，以达到控制内外水换热流量的目的，最终控制变频器内部的水温。

另一方面，当环境温度超过变频器柜本身设计所能承受的最高温度时（一般变频器柜设计的环境温度有上限值，在这个上限值以下，变频器柜内的温度可以通过水冷换热进行调节），此时的水温调节已经无法控制变频器的温升，此时通过预埋在一些特殊器件（如发热较高的功率器件）附近的温度传感器对此空间的温度进行采集，采集的温度值送入控制单元与第一预设标准温度阈值进行比较，如采集温度值高于第一预设标准温度阈值则输出控制信号，对变频器功率模块进行降功，功率下降比例可根据实际需求进行设置，目的是在降功后可以使柜内的温度值趋于稳定不再上升，从而保证变频器的可靠稳定运行。

本发明的变频器柜的温度调节方法，可以根据温度变化对柜内换热量进行控制，在换热量无法满足柜内散热的情况下，通过对功率输出的及时降低，保证柜内关键器件的温度控制在安全范围内，从而达到动态调节的作用，保证变频器的运行可靠性，以减少变频器因温度过高而保护停机的次数，对于一些关键领域，保证变频器连续可靠运行尤为关键，而且不会增加运行成本。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。