本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電變流器IGBT失效分析及其可靠性評(píng)估的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),但以化石燃料為代表的傳統(tǒng)能源的大規(guī)模利用帶來了兩個(gè)日益突出的問題——能源危機(jī)和環(huán)境惡化,因此新能源的開發(fā)和利用引起了全球的關(guān)注和重視,特別是風(fēng)力發(fā)電更是賺足了眼球,近年來得到了充分的發(fā)展。然而,復(fù)雜的工作環(huán)境對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。風(fēng)電變流器是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心控制部件,也是最薄弱的環(huán)節(jié)之一,其可靠運(yùn)行的挑戰(zhàn)主要來源于隨機(jī)變化的風(fēng)速、巨大的晝夜溫差、較高的濕度或風(fēng)沙等。根據(jù)運(yùn)行工況分析得知IGBT模塊的失效是影響變流器可靠性的主要因素之一,因此對(duì)IGBT模塊失效的分析研究就很有實(shí)際意義。影響IGBT模塊失效的因素有很多,大體上可以分為與芯片有關(guān)的失效和與封裝有關(guān)的失效,與芯片有關(guān)的失效可以歸為保護(hù)的范疇,與封裝有關(guān)的失效,即IGBT模塊所承受的熱應(yīng)力及其波動(dòng)是導(dǎo)致其失效的最主要因素之一,因此評(píng)估IGBT模塊的熱應(yīng)力是評(píng)估其可靠性的先決條件。本論文主要工作如下:首先,本文對(duì)IGBT的基本結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行深入分析,然后在研究了IGBT的失效機(jī)理的基礎(chǔ)之上,建立了IGBT模塊的損耗及結(jié)溫模型;其次,根據(jù)某2MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)參數(shù)對(duì)其適配的變流器進(jìn)行了主電路的設(shè)計(jì),主要是對(duì)IGBT模塊進(jìn)行選型;最后,對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行了可靠性校驗(yàn),從而對(duì)風(fēng)電變流器的設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)做出相應(yīng)的參考。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電變流器 IGBT 失效分析 可靠性
【學(xué)位授予單位】：上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614;TM46
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及意義10-12
• 1.2 課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 IGBT失效問題的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 IGBT可靠性評(píng)估的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 IGBT的運(yùn)行及失效模式分析17-28
• 2.1 IGBT運(yùn)行原理17-21
• 2.1.1 IGBT的基本結(jié)構(gòu)17-18
• 2.1.2 IGBT的工作原理18-19
• 2.1.3 IGBT的運(yùn)行特性19-21
• 2.2 IGBT失效理論21-26
• 2.2.1 IGBT的失效因素21-24
• 2.2.2 IGBT的失效機(jī)理24-26
• 2.3 本章小結(jié)26-28
• 第三章 IGBT模塊的損耗分析及結(jié)溫計(jì)算28-43
• 3.1 IGBT模塊功率損耗計(jì)算28-35
• 3.1.1 IGBT模塊功率損耗計(jì)算原理28-32
• 3.1.2 IGBT模塊開關(guān)周期損耗的計(jì)算32-35
• 3.2 IGBT模塊熱模型35-38
• 3.2.1 熱傳遞過程分析35-36
• 3.2.2 等效熱網(wǎng)絡(luò)36-38
• 3.3 結(jié)溫仿真模型建立及結(jié)果分析38-42
• 3.3.1 結(jié)溫仿真模型的建立38-41
• 3.3.2 仿真結(jié)果41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 雙饋?zhàn)兞髌鱅GBT選型及其結(jié)溫仿真43-53
• 4.1 IGBT的選型43-49
• 4.1.1 機(jī)側(cè)變流器IGBT模塊的選型43-47
• 4.1.2 網(wǎng)側(cè)變流器IGBT模塊的選型47-49
• 4.2 雙饋?zhàn)兞髌鞯倪\(yùn)行特性及結(jié)溫仿真49-52
• 4.2.1 雙饋?zhàn)兞髌鞯倪\(yùn)行特性49-50
• 4.2.2 雙饋?zhàn)兞髌鱅GBT模塊的結(jié)溫50-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第五章 雙饋?zhàn)兞髌鱅GBT模塊的可靠性校驗(yàn)53-60
• 5.1 IGBT模塊可靠性評(píng)估的方法53-54
• 5.2 IGBT模塊的壽命模型54-57
• 5.3 IGBT模塊的疲勞損傷模型57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 總結(jié)60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果68

【相似文獻(xiàn)】

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