隨著我國經濟、社會和科學技術的高速發展,我國各行各業廣泛的應用著大量的變頻器。由于應用領域廣泛,加之我國幅員遼闊,勢必有大量的變頻器工作在潮濕的環境之中,比如安裝在我國潮濕多雨的沿海地區和南方地區的變頻器、或安裝在江湖和潮濕山地附近的風電機組變頻器、或工作在河流、湖泊和海邊的變頻器裝置。
受空氣濕度的影響,一旦工作環境溫度產生較大變化,就有可能導致變頻器出現凝露現象,使得其內部功率器件、電路板等部位產生一定量的液態水,在與變頻器內部積累的灰塵混合后,就會對變頻器的電氣絕緣造成嚴重的影響,嚴重的還會產生通路,導致變頻器出現故障,影響正常的運行。
舉例而言,液態水附著于功率器件散熱板之上,會導致IGBT的柵極和漏極之間形成通路,并嚴重破壞IGBT的柵極,導致IGBT失去正常功能;再比如液態水附著于電路板之上,會導致相應端子出現短路現象,進而造成脈沖混亂,嚴重的還會導致橋間短路等故障現象的出現。
通過上述介紹,可以發現凝露現象會嚴重影響和威脅變頻器的正常穩定運行,一旦變頻器工作于潮濕的環境之中,就一定要采取正確的措施來預防和消除凝露現象。
凝露的形成及其對變頻器產生的危害
自然條件下的空氣,是由少量塵埃、水汽以及絕干空氣所組成。空氣所能夠容納的水汽與環境溫度成正比,即環境溫度越高,空氣就能夠容納更多數量的水汽。而所謂的露點溫度,是指特定濕度空氣出現凝露現象的最高溫度。
在較高溫度下包容在空氣中的水汽,由于溫度的下降,會使得無法繼續容納于空氣中的水汽,通過液態水的形式析出。如果濕度較大且溫度相對較高的空氣,碰到溫度相對較低(低于該條件下空氣的露點溫度)的變頻器的固態表面,就會產生凝露現象,進而在變頻器相關部件的表面產生一定量的液態水。
當液態水與變頻器內部的灰塵混合后,會產生相應的導電通道,進而對變頻器的電氣絕緣造成影響,使得本該不導電的區域轉換為正常導電的區域。
舉例來說,一旦混合了灰塵凝露附著于IGBT功率器件的表面,會導致IGBT的柵極和漏極之間形成通路,嚴重破壞IGBT的柵極,導致IGBT失去正常功能;又比如混合了灰塵凝露附著于控制電路板之上,會使得電路板產生原本不存在的導電通道,導致邏輯脈沖出現混亂,進而產生電源短路、電子元器件失效等故障。
盡管部分電路板進行了相應的涂覆處理,但由于質量和盲點等因素的影響,總會在某些元器件的底部、電路連接處等部分產生凝露現象。