列車牽引變流器功率器件溫升計(jì)算與仿真驗(yàn)證.pdf

1、在列車電力牽引變流系統(tǒng)中，功率器件的結(jié)溫變化是影響變流器乃至整個(gè)系統(tǒng)性能的重要因素。本文以工程應(yīng)用為背景，結(jié)合列車實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)，計(jì)算列車牽引變流器功率器件的結(jié)溫變化，對(duì)于變流器功率器件的選型、壽命評(píng)估，以及變流器的散熱設(shè)計(jì)等具有重要意義。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，介紹了傳熱學(xué)基本理論，系統(tǒng)地歸類和總結(jié)了列車牽引變流器散熱系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理，并針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的牽引變流器散熱器，利用傳熱方程式的定義和單元?jiǎng)澐址椒ǎ治霾⑼茖?dǎo)

2、了其熱阻的計(jì)算公式。
　　其次，詳細(xì)介紹了基于功率器件數(shù)據(jù)手冊(cè)的插值法計(jì)算其功率損耗的方法;結(jié)合四象限脈沖整流器雙極性正弦載波調(diào)制(SPWM)算法，分析了功率器件功率損耗的計(jì)算過程并推導(dǎo)了其計(jì)算公式;結(jié)合兩電平牽引逆變器全速域、多模式空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法，分析了功率器件功率損耗的計(jì)算過程并推導(dǎo)了其計(jì)算公式;參考國(guó)內(nèi)某動(dòng)車組牽引變流系統(tǒng)參數(shù)，給出了其功率器件的功率損耗隨列車速度變化的關(guān)系曲線。
　　然后，對(duì)功率器

3、件結(jié)溫進(jìn)行分析與研究，區(qū)別于功率器件瞬態(tài)結(jié)溫給出了其暫態(tài)結(jié)溫的定義;基于等效熱路法，建立了變流器功率器件穩(wěn)態(tài)結(jié)溫計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，并參考國(guó)內(nèi)某動(dòng)車組牽引變流系統(tǒng)參數(shù)，給出了其功率器件的穩(wěn)態(tài)結(jié)溫隨列車速度變化的關(guān)系曲線;基于集中參數(shù)法，建立了變流器功率器件暫態(tài)結(jié)溫計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，并參考西安某城軌全程運(yùn)行數(shù)據(jù)明細(xì)，給出了其功率器件的暫態(tài)結(jié)溫隨列車運(yùn)行時(shí)刻變化的關(guān)系曲線。
　　最后，本文基于PLECS軟件搭建仿真模型進(jìn)行分析，仿真結(jié)果驗(yàn)證