本文選題：高壓變頻器 + 熱設(shè)計�。� 參考：《華北電力大學(xué)(北京)》2017年碩士論文

【摘要】：本文主要針對采用H橋功率單元串聯(lián)的高壓變頻器開展了內(nèi)部功率單元以整機(jī)的散熱問題研究。首先,本文根據(jù)傳熱學(xué)和流體力學(xué)理論,結(jié)合實際情況,通過多種冷卻方式的比較研究選定高壓變頻器的散熱方式;利用熱電模擬原理,分析了絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)模塊和散熱器的熱阻串并聯(lián)等效圖,給出了散熱器的選用、選材原則,詳細(xì)計算了散熱器的熱阻和風(fēng)阻,根據(jù)整機(jī)的發(fā)熱和系統(tǒng)阻力選定風(fēng)機(jī),并給出風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)。然后,本文介紹了熱仿真原理和Icepak熱仿真軟件,利用Icepak對高壓變頻器整機(jī)建立了簡化的仿真模型,進(jìn)行了流體運(yùn)動仿真,驗證風(fēng)機(jī)選型的合理性,同時得到流速最低的功率單元位置,以便進(jìn)行進(jìn)一步的熱仿真;在此基礎(chǔ)上,針對流速最低的功率單元建立詳細(xì)的仿真模型,進(jìn)行熱仿真,得到IGBT的結(jié)溫,驗證熱設(shè)計是否合理。最后,本文通過熱測試測量高壓變頻器樣機(jī)的各個功率單元的散熱器進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速、風(fēng)機(jī)出口風(fēng)速和IGBT結(jié)溫,計算得到風(fēng)機(jī)工作點(diǎn),檢查熱計算和熱仿真與實測的偏差,驗證熱計算和熱仿真的準(zhǔn)確性。本文系統(tǒng)性的給出了H橋功率單元高壓變頻器的熱設(shè)計方法,為今后其它電力電子設(shè)備的熱設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
[Abstract]:In this paper, the internal power unit of the high voltage inverter with H bridge power unit in series is studied. First of all, according to the theory of heat transfer and hydrodynamics, combined with the actual situation, through the comparison of various cooling methods, this paper studies the heat dissipation mode of high voltage inverter, and uses the principle of thermoelectric simulation. The equivalent diagram of thermal resistance of insulated Gate Bipolar transistor IGBT module and radiator is analyzed. The selection of radiator and the principle of material selection are given. The thermal resistance and air resistance of radiator are calculated in detail. According to the heat and system resistance of the whole machine, the fan is selected and the working point of the fan is given. Then, the thermal simulation principle and Icepak thermal simulation software are introduced in this paper. The simplified simulation model of high voltage inverter is established by using Icepak, and the fluid motion simulation is carried out to verify the rationality of fan selection. At the same time, the position of the power unit with the lowest velocity is obtained for further thermal simulation. On this basis, the detailed simulation model is established for the power unit with the lowest velocity, and the junction temperature of IGBT is obtained by thermal simulation. Verify that the thermal design is reasonable. Finally, the wind speed of the radiator inlet, the outlet wind speed and the IGBT junction temperature of each power unit of the high-voltage inverter prototype are measured by thermal test, the working point of the fan is calculated, and the deviation between the thermal calculation and thermal simulation and the actual measurement is checked. Verify the accuracy of thermal calculation and thermal simulation. In this paper, the thermal design method of H bridge power unit high voltage converter is presented systematically, which lays a foundation for the thermal design of other power electronic equipments in the future.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM921.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1963210