地铁车辆运行条件下IGBT器件过热报警问题分析研究

针对宁波地铁2号线车辆压道运行工况下频繁出现IGBT器件过热报警问题,分别开展MP₂车和M₂车在压道运行工况和正线运行工况下的温升测试,并利用FLUENT软件对热管散热器和IGBT器件进行仿真分析。研究结果表明,受车体底部设备阻挡,地铁车辆牵引逆变器热管散热器进出风口的风速为车辆速度的15%～40%;压道运行工况下,MP₂车热管散热器的进口平均风速低于M₂车,是MP₂车频繁报IGBT器件过热的根本原因;正线运行工况下,热管散热器的进口平均风速为6 m/s,可以保证IGBT器件的可靠应用。温升测试与仿真分析方法可为地铁车辆牵引逆变器的热设计工作提供理论指导。     

栅射极并联电容对大功率IGBT开通过程的影响

高压大功率IGBT(绝缘型双极性晶体管)作为第三代电力电子领域最具有代表性的产品,正广泛的应用于高速动车组牵引系统中,高压大功率IGBT往往因为选取低的栅极电阻而导致集电极电流变化更快,因此有必要并联栅射极电容来降低集电极电流变化率.文中指出由于栅极引线电感的影响导致栅射极并联电容存在2种模式,与不增加栅射极电容的模式...     

10kV供电系统用大功率有源电力滤波器的控制系统

根据10 kV电力系统三相大功率有源电力滤波器的主电路及其结构特点,提出了一种基于DSP的数模混合控制系统方案,详细阐述了其硬件电路和软件设计,并给出了试验波形.试验结果表明,该控制系统能满足有源电力滤波器对谐波的动态跟踪和快速补偿的要求.     

新能源客车电机控制器异常损坏分析及其预防措施

电机控制器是新能源客车驱动电机的唯一控制系统.电解电容和IGBT模块作为控制器内部的重要部件,一旦出现故障,会导致整个电机控制器、主控板、驱动板及线束、HCU、TCU、BMU模块损坏,继电器、预充电阻等烧毁.针对我公司新能源客车电机控制器连续发生短路烧蚀的异常损坏事故,经拆检分析,主要是电解电容、IGBT模块产品自身寿...     

基于均温技术的走行风冷热管散热器性能优化研究

针对传统地铁走行风冷直管热管散热器在地铁低速运行时存在过热风险较高的现状,提出了一种可有效解决这一问题的新型热管散热器。基于均温技术,应用数值仿真和试验测试的研究方法,采用"L型"热管和均温管在原有直管热管散热器基础上进行优化,并在某地铁线上进行现场试验验证。试验结果表明,采用了"L型热管+均温管"的散热器成功解决了传统地铁走行风冷直管热管散热器在地铁低速运行时过热问题,可适应各种工况,在确保安全稳定运行的同时,减重增效非常显著。     

牵引变流器撬棒保护电路研究

针对牵引变流器IGBT器件失效故障导致炸损等严重后果的现状,分析了几种常见的IGBT功率模块失效模式,介绍了撬棒保护电路和原理,从电路分析和能量密度仿真角度定性和定量对比了各种失效模式下有无撬棒保护电路的差别,对于防止由于单管短路进而导致桥臂直通、降低故障IGBT功率模块损伤范围、防止已短路失效IGBT器件炸损,通过试验验证了撬棒保护电路的有效性。     

基于热传导模型的IGBT结温计算方法

针对IGBT芯片结温难以直接测量的问题,提出了一种基于热传导模型的IGBT结温计算方法。基于经典的Cauer型RC网络结构,建立了变流器热传导模型;结合传递函数概念和热传导模型结构,完成了变流器热传导模型的参数识别;通过查阅IGBT产品手册以及实际工作工况,计算得到IGBT实时功率损耗;最终通过MATLAB/Simulink进行仿真计算,得到变流器IGBT芯片的实时结温。此方法实现了IGBT芯片结温的快速计算,为IGBT可靠性和寿命评估提供了数据支撑,同时也为功率模块及变流器的设计研发提供了新的科学依据。     

3D复合相变散热器在轨道交通中的热管理应用研究

针对轨道交通领域日趋恶劣的热管理条件,文章对一种散热效率更高效的3D复合相变散热器进行了研究。应用数值仿真和试验测试的研究方法,将3D复合相变散热器与相同体积的双面热管散热器和水冷散热器进行对比,结果表明:与双面热管散热器相比,3D复合相变散热器在相同风速和功率工况下,热阻降低7.8%～10.5%,压降降低57.5%～63.6%,均温效果提升约52%;对于相同风机的冷却系统,单个IGBT最大许用功率可增大670 W,增幅约26.8%;额定工况的热性能与水冷散热接近。     

IGBT在控制电动机用逆变器中的应用

在控制电动机的逆变器中采用ＩＧＢＴ，由于可进行快速通断，故可获得低噪音，改善电流控制特性。不可改善微机性能，本文在列举采用ＩＧＢＴ、已产品化的实例的同时，介绍了由于采用了ＩＧＢＴ的逆变器而产生的干扰会带来周围设备的误动作和过电压的原理和对策。这些问题是由于快速开关引起的。     

控制系统故障树建立的原则和方法

本文对Ｍａｘｓｐｅｅｄ集装箱装卸桥驱动器控制系统进行了建树工作，就与此有关的问题进行了深入的探讨。