【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM46;TN322.8
【目录】：
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1 绪论8-14
- 1.1 课题背景及研究意义8-10
- 1.2 国内外研究现状10-12
- 1.2.1 风电变流器 IGBT 模块结温研究现状10-11
- 1.2.2 风电变流器 IGBT 模块可靠性研究现状11-12
- 1.3 本文的研究内容12-14
- 2 IGBT 模块电热耦合特性及失效机理14-22
- 2.1 引言14
- 2.2 IGBT 模块电热耦合特性14-18
- 2.2.1 IGBT 模块封装结构14-15
- 2.2.2 IGBT 模块热传递过程分析15-16
- 2.2.3 不同结温下 IGBT 模块损耗特性16-18
- 2.3 IGBT 模块失效机理18-20
- 2.3.1 热机械应力失效18-20
- 2.3.2 过电应力失效20
- 2.4 小结20-22
- 3 基于开关周期损耗分析的 IGBT 模块结温计算方法22-40
- 3.1 引言22
- 3.2 不同工作模式 IGBT 模块开关周期损耗计算22-28
- 3.2.1 IGBT 模块损耗计算原理22-24
- 3.2.2 逆变/整流模式下 IGBT 模块开关周期损耗计算方法24-28
- 3.3 基于开关周期损耗分析的 IGBT 模块结温计算模型28-32
- 3.3.1 IGBT 与 FWD 器件的等效热网络28-29
- 3.3.2 变流器 IGBT 模块结温计算模型29-31
- 3.3.3 基于 MATLAB/Simulink 的 IGBT 模块结温仿真模型31-32
- 3.4 实例比较和验证32-37
- 3.4.1 常规结温计算方法32-33
- 3.4.2 不同结温计算方法的实例比较33-36
- 3.4.3 本文结温计算方法的实例验证36-37
- 3.5 小结37-40
- 4 双馈风电变流器 IGBT 模块结温仿真及分析40-56
- 4.1 引言40
- 4.2 双馈风电机组建模及运行特性40-46
- 4.2.1 双馈风力发电机的工作原理40-41
- 4.2.2 风力机控制特性41-42
- 4.2.3 变流器控制策略42-44
- 4.2.4 双馈风电机组运行特性分析44-46
- 4.3 机侧及网侧变流器 IGBT 模块稳态结温分析46-54
- 4.3.1 双馈风电变流器 IGBT 模块损耗及结温计算模型46-47
- 4.3.2 机侧及网侧变流器 IGBT 模块损耗分析47-50
- 4.3.3 机侧及网侧变流器 IGBT 模块稳态结温分析50-54
- 4.4 小结54-56
- 5 计及湍流风速的机侧变流器 IGBT 模块功率循环能力评估56-68
- 5.1 引言56-57
- 5.2 机侧变流器 IGBT 模块失效模型57-58
- 5.2.1 器件功率循环失效模型57-58
- 5.2.2 机侧变流器 IGBT 模块的 MTBF 计算模型58
- 5.3 湍流风速对机侧变流器结温波动的影响58-61
- 5.3.1 短期湍流风速仿真58-60
- 5.3.2 湍流风速对结温波动的影响60-61
- 5.4 机侧变流器 IGBT 模块功率循环能力改进评估模型61-64
- 5.4.1 基于雨流算法的随机结温波动信息提取61-62
- 5.4.2 IGBT 模块循环能力改进评估模型62-64
- 5.5 风速对 IGBT 模块循环能力的影响64-67
- 5.5.1 年平均风速的影响64-66
- 5.5.2 湍流强度的影响66-67
- 5.6 小结67-68
- 6 结论与展望68-70
- 致谢70-72
- 参考文献72-78
- 附录78-79
- A. 变流器及 IGBT 模块参数78
- B. 1.5 MW 双馈风电机组的主要仿真参数78
- C. 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目78-79
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