考虑多热源耦合的风电变流器IGBT模块结温评估模型

摘要：

为了更准确地描述大功率风电机组变流器IGBT模块内并联芯片的结温,提出一种考虑多热源耦合影响的变流器功率模块结温评估改进模型.从实际2MW双馈风电机组变流器IGBT模块内部结构和材料参数出发,利用有限元方法分析IGBT模块内多芯片的结温分布和稳态热耦合影响.引入等效耦合热阻抗概念,推导功率模块芯片间热阻抗关系矩阵,并建立考虑多芯片热源影响的IGBT模块改进热网络模型.以某H93-2MW双馈风电机组为例,对比分析了不同功率损耗下改进模型的芯片结温计算结果与有限元和常规热网络模型结果.结果表明了考虑多热源耦合影响的风电变流器功率模块内部芯片结温计算的必要性和有效性,且热耦合影响程度与不同的芯片间距密切相关,需重点关注非边缘位置芯片的热分布.

关键词：风电、变流器、双馈发电机、功率模块、多热源耦合、结温计算、评估、模型、IGBT

所属期刊栏目：36

分类号：TM614;TM46(发电、发电厂)

资助基金：国际科技合作专项资助项目2013DFG61520;国家自然科学基金资助项目51377184;中央高校基本科研业务费专项基金资助项目CDJZR12150074;重庆市集成示范计划项目CSTC2013JCSF70003Project supported by the International Science & Technology Cooperation Program of China2013DFG61520,the National Natural Science Foundation of China51377184,the Fundamental Research Funds for the Central UniversitiesCDJZR12150074 and the Integration and Demonstration Program of Chongqing CSTC2013JCSF70003

在线出版日期：2016-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：51-56