Riċerka dwar il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-konvertitur tal-enerġija mir-riħ IGBT
Il-konvertituri tal-enerġija mir-riħ huma suxxettibbli għal fenomeni ta 'temperatura għolja u baxxa estremi, u l-ispazju tal-installazzjoni huwa estremament limitat. Kif tinħela s-sħana għal moduli IGBT ta 'frekwenza għolja u kurrent għoli fi spazju limitat saret iċ-ċavetta għad-disinn tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-konvertituri tal-enerġija mir-riħ. Fil-preżent, il-metodi ta 'dissipazzjoni tas-sħana applikati għall-moduli IGBT tal-konvertituri tal-enerġija mir-riħ jinkludu prinċipalment tkessiħ tal-arja sfurzata u tkessiħ tal-ilma. Sabiex il-modulu IGBT jaħdem b'mod normali, jeħtieġ li jkun iddisinjat għad-dissipazzjoni tas-sħana biex jiġi żgurat li t-temperatura operattiva tal-modulu IGBT tkun fit-temperatura massima permissibbli tal-junction.
Bil-mira tar-rekwiżiti tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-moduli IGBT li jużaw tkessiħ bl-arja sfurzata, jiġi introdott metodu prattiku ta 'kalkolu tat-telf. Ir-riżultati tal-kalkolu tat-telf IGBT taħt kundizzjonijiet tax-xogħol differenti huma sostitwiti fis-software flotherm, u l-mudelli ta 'simulazzjoni termali ta' radjaturi ordinarji u radjaturi tal-pajpijiet tas-sħana jintużaw għaż-żewġ Is-simulazzjoni u l-analiżi komparattiva ta 'radjaturi differenti twettqu. Wara, il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana taż-żewġ radjaturi tal-prodott tal-konvertitur hija kkalkulata min-netwerk ta 'reżistenza termali ekwivalenti ta' żewġ moduli paralleli. Is-sostituzzjoni tal-valur ta' hawn fuq fil-formula (6), jinkiseb K/W. Ibbażat fuq ir-reżistenza termali kkalkulata tar-radjatur, agħżel ir-radjatur korrispondenti.
Il-forma tas-sinkijiet tas-sħana ġeneralment tinkludi radjatur ordinarju, sink tas-sħana mkessaħ bl-ilma u sink tas-sħana tal-pajp tas-sħana. Il-kanal ta 'l-arja tan-naħa tal-magna tal-konvertitur jew in-naħa tal-grilja A, B, C moduli IGBT bi tliet fażijiet iwettqu dissipazzjoni tas-sħana ċentralizzata. Għal disinji ta 'heatsink bl-arja sfurzata, hemm diversi modi biex titnaqqas ir-reżistenza termali tas-sink tas-sħana stess. Ħafna studjużi fiċ-Ċina studjaw l-influwenza ta 'parametri bħall-għoli tal-pinen tar-radjatur, ħxuna u densità fuq ir-reżistenza termali tar-radjaturi, u mhux se jirrepetuhom hawn. Metodu ieħor li jintuża komunement fl-inġinerija biex itejjeb b'mod sinifikanti l-kapaċità tad-dissipazzjoni tas-sħana tar-radjatur huwa li jinkorporaw pajpijiet tas-sħana fis-sottostrat tar-radjatur, iżda l-problema hija li l-ispiża tiżdied. Hawnhekk, kemm in-naħa tal-magna kif ukoll in-naħa tal-grilja tal-konvertitur jadottaw il-metodu SVPWM. Fl-esperiment, l-NTC integrat intern jintuża biex jiġbor id-dejta dwar iż-żieda fit-temperatura tal-modulu, u t-temperatura tal-junction tista 'tiġi kkalkulata bil-formula li ġejja: Mid-dejta sperimentali tar-radjatur, wieħed jista' jara li meta l-kurrent ikun żgħir , il-konsum totali ta 'enerġija huwa żgħir, u d-differenza fil-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana bejn iż-żewġ radjaturi mhix kbira. F'450A, iż-żieda fit-temperatura tal-modulu IGBT tvarja b'madwar 10 piedi.
L-analiżi tas-simulazzjoni twettqet taħt il-kundizzjoni li l-veloċità tar-riħ fid-daħla tal-arja tal-modulu hija 7m/s, u l-kurrent tal-modulu huwa minn 100A sa 500A. Tabella 1 turi d-dejta ta 'tqabbil tat-temperatura tal-junction taċ-ċippa sperimentali tar-radjatur tal-pajp tas-sħana u t-temperatura tal-junction taċ-ċippa simulata. Wieħed jista 'jara li d-dejta sperimentali hija fi qbil tajjeb mar-riżultati ta' simulazzjoni, u s-softwer ta 'simulazzjoni jista' jissimula b'mod preċiż it-temperatura tal-junction taċ-ċippa.
b huwa t-tqabbil tar-riżultati tas-simulazzjoni tat-temperatura tal-junction taċ-ċippa taħt kundizzjonijiet varjabbli ta 'veloċità tar-riħ taħt l-istess kurrent tal-modulu u l-istess telf tal-modulu. Wieħed jista 'jara li hekk kif tiżdied il-veloċità tar-riħ, it-temperatura tal-junction taċ-ċippa tonqos. Taħt kundizzjonijiet ta 'kurrent għoli, iktar ma tkun għolja l-veloċità tar-riħ, iktar ikun kbir il-waqgħa tat-temperatura taċ-ċippa kbira.
Analiżi tad-dejta tas-simulazzjoni Kurrent/A Temperatura tal-junction taċ-ċippa sperimentali/t Temperatura tal-junction taċ-ċippa tas-simulazzjoni re żball/(a) Żieda fit-temperatura tal-modulu Esperiment sperimentali u forma tal-mewġ ta' simulazzjoni 5 Konklużjonijiet Metodu prattiku għall-kalkolu tat-telf tal-modulu IGBT huwa introdott hawnhekk għall-metodu tal-konvertituri tal-enerġija mir-riħ, u jimporta r-riżultati tal-kalkolu tat-telf fis-software Flothem. Permezz tat-tqabbil ta 'analiżi ta' simulazzjoni u data tat-test sperimentali, id-differenza fil-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana taż-żewġ radjaturi ġiet imqabbla u analizzata, u l-korrettezza tal-kalkolu teoretiku u l-mudell ta 'simulazzjoni ġiet ivverifikata. Fl-istess ħin, tingħata l-kurva ta 'simulazzjoni tal-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana tar-radjatur taħt il-kondizzjoni ta' volum ta 'arja varjabbli, li tipprovdi referenza importanti għall-għażla tar-radjatur IGBT tal-konvertitur tal-enerġija mir-riħ.
