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关键词： 永磁同步电动机   Super-Twisting   磁链调节器   转矩调节器  

摘要： 针对永磁同步电动机调速系统产生超调量大和转矩响应慢的问题,提出采用Super-Twisting滑模的控制方式,减小超调量和加快转矩响应时间。利用Matlab/Simulink软件仿真平台搭建永磁同步电动机直接转矩控制系统进行仿真实验,结果表明:采用Super-Twisting滑模设计磁链调节器和转矩调节器,永磁同步电动机直接转矩控制系统具有较小的超调量和较快的转矩动态响应特性。

关键词： 导通状态   耗散功率   饱和电压   击穿电压   意法半导体   晶体管   IGBT   功率转换  

摘要： 近日,意法半导体新系列IGBT晶体管将击穿电压提高到1350V,最高工作温度拓宽到175℃,更高的额定值确保晶体管在所有工作条件下具有更大的设计余量、耐变性能和更长久的可靠性。新推出的STPOWERIH2系列IGBT还提高了功率转换能效,相关参数十分出色,例如,饱和电压Vce(sat)很低,确保器件在导通状态下耗散功率很低。

关键词： 变频器   水冷散热器   IGBT   Flotherm  

摘要： 该文以变频器用IGBT水冷散热器为研究对象,利用Flotherm软件模拟分析冷却液体的流量和入口温度以及水冷散热器的肋片高度、肋片长度、基板厚度等5种因素对散热性能的影响,得到散热器最优的结构尺寸。利用机组和水冷测试平台对样机进行额定工况温升测试,试验数据与仿真结果相吻合。研究表明,平直肋片散热器不仅工艺简单、成本低,而且能很好地满足IGBT的散热需求。

关键词： Insulated gate bipolar transistors (IGBT)  

摘要： With the engineering realization and further development of maglev trains, the lifetime prediction of its main power unit, i.e., insulated gate bipolar transistor (IGBT) module, attracts much popularity. However, the complex operating conditions of maglev trains cause the lifetime of IGBTs to be affected by a combination of factors. And the analysis of a single factor will lead to inaccurate lifetime prediction. To address this, for the IGBT of the maglev trains, this paper proposes a lifetime prediction model that considering the effect of changing practical conditions and device aging. In this method, the ambient temperature change of the maglev train in a year and the change of the on-resistance during the aging process is taken into account. Meanwhile, in the system perspective, the effects of changes in voltage levels and switching frequencies are included. And the coupling effects of multiple factors are thoughtfully analyzed and introduced into the lifetime prediction model, which improves the accuracy of the lifetime prediction. Finally, the results of the factor impact analysis and lifetime prediction are validated by power cycling experiments and real vehicle operation data. © 2023 China Power Supply Society. All rights reserved.

关键词： 变频器   通讯丢失   故障   措施  

摘要： 随着国家对节能环保要求的进一步提高,加上高压变频器调速范围宽、调速精度高,起、制动平稳、可实现无级调速等优点,越来越多的企业将风机及水泵等大功率重要设备设计为变频驱动电机,以达到节能降耗的目的。该企业的原料、溶出和分解工序等流程的28台重要泵类设备采用ABB AC580MV系列 10kV高压变频器进行启、停和调速控制。在实际应用过程中,变频器出现了较多故障,不但更换元器件费用较高,更严重的是变频器出现故障造成设备停机,影响生产的正常进行,给企业造成较大的经济损失。 本文针对该企业高压变频器通讯丢失故障频发的问题,进行原因分析,并采取了整改措施,解决了通讯丢失的问题,对于变频器故障分析具有一定的借鉴和参考意义。

关键词： 变频器   测试系统   参量采集器   参量临界值  

摘要： 传统系统在变频器自动测试中的应用效果不佳,测试用时较长,系统响应性能较差,无法达到预期的测试效果。为此,本文提出基于PLC的变频器自动测试系统的设计,在系统硬件方面,选型与设计PLC和参量采集器,利用PLC控制系统变频器自动测试程序执行,利用参量采集器采集变频器的运行参数;在系统软件方面,对采集的变频器参数信息进行滤波和归一化处理,比对运行参数与参量临界值,确定参量误差并生成测试报告。经实验证明,设计系统测试用时在1 s以内,在变频器自动测试方面具有广阔的应用前景。

关键词： ESC-IGBT   SiC IGBT   空穴抽取路径   肖特基接触工艺   栅氧可靠性   关断损耗  

摘要： 针对碳化硅(SiC)绝缘栅双极晶体管(IGBT)空穴抽取慢,导致关断损耗高的问题,文中提出一种发射极肖特基接触的18 kV 4H-SiC IGBT(ESC-IGBT)新结构。该结构在JFET区上方引入肖特基结,并将其与发射极短接,提供额外的空穴抽取路径,降低关断损耗。当ESC-IGBT处于关断阶段时,随着耗尽层在漂移区中扩展,额外的空穴抽取路径开始工作,可以有效解决单一路径空穴抽取慢的问题,进而降低关断损耗。Sentaurus TCAD分析结果表明:ESC-IGBT击穿电压为20.9 kV时,所提出的ESC-IGBT的栅氧化层电场相比传统平面型有效降低46%,栅氧可靠性有所提高;在正向导通特性无明显退化的前提下,ESC-IGBT栅集电荷比传统平面型SiC IGBT结构降低37%,关断损耗和工业优值(IFOM=V_(ce)·E_(off))降低34%。另外,ESC-IGBT易实现的工艺与主流SiC IGBT工艺兼容,适用于高频高可靠性电力电子系统。

关键词： 西门子S120变频器   运行故障   处理方法  

摘要： 西门子变频器系统稳定性强,同时具备矢量控制技术,在国内市场中具有较大的竞争优势,被广泛的应用到各个领域中。其中,S120系列变频器应用效果突出,为进一步提升其运行稳定性与安全性,需要对各种常见故障有一个全面的认识,确保在故障发生时可以及时确定发生原因,应用科学有效的方法手段来排除故障,恢复设备的正常运行,减少相应损失。本文从西门子S120系列变频器结构以及运行原理出发,结合案例对典型故障的发生原因以及处理方法进行了简单分析。

关键词： Electric vehicles  

摘要： The estimation of insulated gate bipolar transistor (IGBT) module lifetimes in electric vehicle (EV) converters is heavily influenced by long-term mission profiles (MPs), as their reliability is significantly affected by power fluctuations. This paper presents a lifetime estimation method for IGBT modules based on MPs, using a 115 kW electric drive system as a case study. First, considering the standard road spectrum for EVs, the mathematical model of an automotive motor, and its control strategy, the load conditions for the converters are calculated. Next, employing an electro-thermal coupling model of the power device, the power loss and junction temperature characteristics of the IGBT modules for EV converters under specific load conditions are analyzed. Sub-sequently, the consumed lifetime is determined using a physics-of-failure-based lifetime model and cumulative damage theory. Finally, the paper delves into the reliability-oriented control strategies of EV converters, which fully utilize the transmission ratio of the EV to enhance the IGBT module's lifetime. Test results demonstrate that, by employing the optimal transmission ratio, the lifetime can be extended by more than two times compared to the initial estimation value. © 2017 CPSS.

关键词： 变频器   水冷散热   电铲  

摘要： 大型电铲采用西门子6SE70系列风冷变频器,主要配件已经停产,存在技术落后、故障高、散热效率低、噪音大等问题。本文提出了一种大功率国产水冷变频器,重点展开了水冷变频器模块化设计方法及水冷设备的设计流程,提升了变频器防护等级,并在电铲上得到了实际应用,使用效果良好,推动了国产水冷变频器在矿山领域的应用。