Siemens 6DD1645-0AC0变频器的发热机理及主要发热部位

1）变频器的主要发热部位是整流及逆变部位

整流一般采用三相桥式整流电路。由于在工频工作，故对整流模块的开关频率没有太高的要求，选择压降小的整流模块可降低这一部分的温升。通常选择二极管、可控硅、IGBT，并根据需要组合成整流桥。在变频器工作时，作为完成功率变换及输出的执行器件IGBT，逆变模块产生的热量是非常大的，特别是1000A以上的大电流模块IGBT，发热量更大。

2）3.3KV发热的主要器件

3.3KV高压变频器采用的功率器件是门极换流型晶闸管IGCT(IntergratedGateCommutatedThyristors),它是1996年问世的，是大型电力电子成套装置中的新型电力半导体器件。它由IGBT与GTO两种功率器件集成，是利用集成栅极结构进行栅极硬驱动和缓冲层结构及阳极透明发射极技术的新型大功率半导体开关器件，具有晶闸管的通态特性及晶体管的开关特性。由于采用了缓冲结构以及浅层发射极技术，因而使动态损耗降低约50％；同时，此类器件还在每个芯片上集成了具有良好动态特性的续流二极管，实现了晶闸管的低通态压降、高阻断电压与晶体管稳定的开关特性有机结合。因此，IGCT不仅具有IGBT(绝缘门极双极性晶体管)的高开关频率特性，同时也具有可关断晶闸管GTO的高阻断电压和低导通损失率特性，继承并超越了IGBT和GTO各自的技术，是3.3KV高压变频器的核心器件。

3）Siemens 6DD1645-0AC0其他部位和器件发热

在半导体器件与导体的连接处、母线（排）、浪涌吸收器与主电路的电阻元件等，也在变频器工作时产生热量，其温升极限值在国家标准中也有相应规定。

1.2.3Siemens 6DD1645-0AC0变频器温升的几种因素

1）变频器安装在隔爆外壳内，改变了变频器的使用环境条件，造成温升升高；

2）开关频率使IGCT的发热集中在开和关的瞬间，因此开关频率高时自然变频器的发热量变大了；

3）电解电容在承受电压时也发热，一般稳定温度都在70度左右，质量稍差点的稳定温度可达100度左右，若选择薄膜电容，则温升可降三分之一。

1.2.4试验方法与设备的选择

试验中根据试验条件可选择不同的试验方法。

1）Siemens 6DD1645-0AC0模拟法温升试验

通常采用模拟法（机组试验设备）进行温升及其它试验，如图3所示。

图2Siemens 6DD1645-0AC0模拟法温升试验线路图

图注：D：电动机；F：直流发电机；A1：输入电流表；A2：输出电流表；A3：直流发电机输出电流表；V1：输入电压表；V2：输出电压表；V3：直流发电机输出电压表。

在模拟法温升试验中电动机是变频器的负载并通过连接轴驱动直流发电机。三相交流逆变装置将直流发电机发出的电能回馈电网。通过调节直流发电机的励磁改变变频器负荷的大小，整个试验过程操作简单、使用方便，损耗的能量很小。但这种方法不适合矢量变频器零转速及低转速的试验，因为直流电压过低时会逆变失败；另外逆变器为非正弦波时，会对电网有谐波干扰，故对机组试验设备有如下要求：

（1）Siemens 6DD1645-0AC0电动机与直流发电机同轴连接组成发电机组；

（2）电动机的额定电压及容量必须与变频器容量匹配；

（3）直流发电机的容量不低于电动机容量的110%。

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