港機專用變頻器功率單元關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文對港機變頻器的核心部件功率單元提出了一種全新的模塊化設(shè)計方案。該方案采用疊層母排將IGBT模塊和電解電容連接起來，來降低直流母線上的雜散電感，使IGBT的尖峰電壓保持在安全區(qū);功率單元的驅(qū)動電路選用針式IGBT模塊，整個單元的結(jié)構(gòu)緊湊，高度集成化。這種高度緊湊的模塊化結(jié)構(gòu)使功率單元的散熱設(shè)計和疊層母排低電感設(shè)計難度大大增加。
　　本文主要圍繞功率單元散熱分析和電感分析兩大方面展開論述。在熱設(shè)計方面，通過綜合分析風(fēng)機壓力、通風(fēng)管

2、道及散熱器結(jié)構(gòu)等因素，給出符合散熱性能的低成本方案。其中，通風(fēng)管道選擇并聯(lián)的方式;風(fēng)機選擇離心式風(fēng)機進行吹風(fēng)散熱。然后借助熱仿真軟件ANSYS Icepak建立數(shù)值模型對單元進行模擬，并和試驗數(shù)據(jù)對比分析，驗證了數(shù)值分析的準確性。另外，在疊層母排設(shè)計方面，通過對影響母排電感的因素進行分析，給出低電感值的母排設(shè)計方法，最后采用Ansoft Maxwell建立數(shù)值模型對其進行模擬驗證。
　　通過對比仿真和試驗測試的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)功率單元的