大功率高压变频器在正常工作时，设备内部的隔离变压器、电抗器、功率单元、控制系统等设备都是主要发热源。其中，功率单元对于主电路来说是用作开关的，在设计功率单元的散热，以及功率柜的散热时，其中的通风设计是尤为重要。对于 IGBT或 IGCT功率器件，其 pn结温度不能超过125℃，封装外壳温度为85℃。试验结果表明，当温度波动超过±20℃时，运行失效率会增加到8倍左右。

散热设计注意事项：

(1)选用耐热性和热稳定性好的元器件和材料，以提高其允许的工作温度；

(2)减小设备(器件)内部的发热量。为此，应多选用微功耗器件，如低耗损型IGBT,并在电路设计中尽量减少发热元器件的数量，同时要优化器件的开关频率以减少发热量；

(3)采用适当的散热方式与用适当的冷却方法，降低环境温度，加快散热速度。

排风量计算：

在最恶劣环境温度情况下，计算散热器最高温度达到需求时候的最小风速。根据风速按照冗余放大率来确定排风量。排风量的计算公式为：Qf=Q/(Cpρ△T)

式中：

Qf：强迫风冷系统所须提供的风量。

Q：被冷却设备的总热功耗。

Cp=1005J/(kg℃)：空气比热，J/(kg℃)。

ρ=1.11(m3/kg)：空气密度。

△T=10℃：进、出口处空气的温差。

根据风量和风压确定风机型号，使得风机工作在效率最高点处，即增加了风机寿命又提高了设备的通风效率。

风道设：

串联风道是由每个功率模块的散热器上下相对，形成上下对应的风道，其特点由上下多个功率单元形成串联的通路，结构简单，风道垂直使得风阻小；但由于空气从下到上存在依次加热的问题，造成上面的功率单元环境温差小，散热效果差。

并联风道中从每个功率单元的前面进风，对应的进风口并联排列，在后面的风仓中汇总后由风机抽出，同时整个功率柜一般采用冗余的方法，有多个风机并联运行，整体散热效果好，并提高了设备的可靠性。但柜体后面要形成风仓，增大了设备的体积，同时由于各个功率单元后端到风机的距离不同，使得每个功率单元的风流量不一致，是设计的难点。

根据串联风道和并联风道的特点，安邦信公司高压变频器选择并联风道设计，并形成了独有的结构专利技术。

仿真分析：

利用仿真软件，可以在上述不同的结构和层次上，高效、准确、简便地定量分析系统的散热、温度场和内部流体运动状态。根据仿真结果，对冷却结构进行评估和修改，然后再次仿真，直到结果满足要求。这样，我们很好地控制了热故障，从而大大提高了设备的可靠性和稳定性。

总结：

变频器是一种使电机变速运行以达到节能效果的设备。传统上，额定电压在3kV至10kV之间的电机称为高压电机，因此为运行在3kV至10kV高压环境下的电机开发的逆变器一般称为高压逆变器。与低压变频器相比，高压变频器适用于大功率风力发电和水泵的变频调速，可以达到显著的节能效果。