牽引變流器冷卻系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著機(jī)車電傳動技術(shù)的發(fā)展，電力電子元件的散熱控制已經(jīng)變成非常重要而且關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。對于牽引變流器來說，熱量的產(chǎn)生、傳遞、發(fā)散與其本身的工作效率有緊密聯(lián)系。冷卻技術(shù)是牽引變流器核心技術(shù)之一，為了更好地消化和吸收國外先進(jìn)的冷卻技術(shù)，本論文選取先進(jìn)的CRH2動車組牽引變流器，深入研究了其采用的冷卻技術(shù)，建立HVIGBT的功率損耗模型和冷卻系統(tǒng)的仿真模型，通過CFD軟件對牽引變流器的損耗發(fā)熱和散熱情況進(jìn)行了仿真分析。 本文首先對幾種常

2、用冷卻方式的形式與特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)說明和比較，其中從冷卻系統(tǒng)組成的角度對CRH2動車組牽引變流器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析和研究CRH2牽引變流器所采用的冷卻方式，日方技術(shù)資料稱之為沸騰冷卻，它結(jié)合了熱管冷卻和大容器蒸發(fā)冷卻的優(yōu)點(diǎn)，傳熱原理與重力式熱管冷卻方式的傳熱機(jī)理相同，由于重力式熱管沒有吸液芯或毛細(xì)結(jié)構(gòu)，這就使其具有制造工藝簡單、生產(chǎn)成本低廉、工作可靠、傳熱效率高和具有較高的臨界熱流密度等優(yōu)點(diǎn)。所以本文對重力式熱管的相變冷卻過程也給

3、出詳細(xì)的分析，并通過冷卻劑選擇的一般原則，從制冷劑的性能以及環(huán)境保護(hù)的角度提出了新的制冷劑THR02作為冷卻介質(zhì)選擇的方案。 再次，本文建立了功率元件HVIGBT的R-C等效發(fā)熱模型，闡述了HVIGBT的功率損耗計(jì)算公式，并通過熱仿真軟件將牽引變流器中的HVIGBT功率損耗計(jì)算出來，以此確定了牽引變流器中HVIGBT的發(fā)熱量，為牽引變流器的熱管冷卻器的設(shè)計(jì)提供了熱源參考值。 最后，本論文就以重力式熱管的傳熱機(jī)理對CRH2