地铁线路牵引逆变器的IGBT模块结温波动非常复杂，容易引起IGBT模块发生疲劳失效。以北京地铁7号线为研究对象，根据列车牵引的最快速策略和额定载荷工况可以得到牵引逆变器的电气参数，再利用数据手册和IPOSIM软件算法得到IGBT模块的损耗。由数值模拟方法得到热管散热器随车辆速度变化的热阻曲线，通过热阻抗法计算出IGBT结温、IGBT壳温、二极管结温、二极管壳温和散热器温升曲线。利用LESIT疲劳寿命模型、雨流计数方法和线性累积损伤理论计算出IGBT芯片和二极管芯片的疲劳寿命。最后探讨了最经济策略、超载工况、环境温度、接触热阻和疲劳寿命模型参数等因素对芯片平均温度和疲劳损伤的影响。
电气工程学报
2017年10期
