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关键词： 压接IGBT(PPI)   动态测试平台   横向结构   寄生电感   互感  

摘要： 传统的纵向结构压接IGBT(PPI)测试平台的叠层母排区域互感较强,但PPI与回流母排的互感较弱,同时无法对被测和陪测器件分别施加不同的机械压力和温度。针对这一问题,研制了一种新型横向结构测试平台,通过改变IGBT周边区域电流分布,增强互感,使该区域寄生电感降低了36.9%,有效降低了回路总寄生电感。且通过将被测IGBT和陪测续流二极管(FWD)并排布置,可以在不同的机械压力和温度条件下对被测IGBT和FWD开展特性分析。该平台测试了125℃以内4.5 kV PPI的动态特性,通过实测数据分析,该平台的寄生电感约为110 nH,表明测试平台具有良好的电气特性,实现了电气结构与机械压力结构的良好兼顾。

关键词： 绝缘栅双极晶体管(IGBT)   散热器   数值模拟   制冷剂   流体体积(VOF)模型  

摘要： 针对绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块散热中功率密度高且散热负荷随工况变化的问题,基于制冷剂对流散热和蒸发潜热的微通道沸腾相变散热技术可对IGBT芯片进行有效散热,建立了三维、伪瞬态算法稳态和流体体积(VOF)相变的综合数学模型。研究了R1233zd、R1234ze、R134a三种相变制冷剂在单片IGBT微通道沸腾相变散热器中的散热性能;在单片的基础上进行了多片IGBT串联、并联、串并联三种不同流道设计的微通道沸腾相变散热器性能的数值模拟研究。研究结果表明,R134a在6 L/min流速工况下,较其他两种相变制冷剂散热性能更优;串联流道比并联和串并联流道芯片温升低34.5%,其整体温升低于60℃。

关键词： 静止变频器   SFC起动   非特征谐波   断续换相  

摘要： 静止变频器(static frequency converter,SFC)在运输行业、电力行业、工业自动化、新能源行业应用广泛,已成为现代工业生产中重要的一环。然而,SFC驱动电机易引发电能质量问题,以抽水蓄能电站为例,SFC起动产生的谐波导致厂用电设备损坏或自动装置误动作,甚至谐波传递至上级电网,影响电网的安全稳定运行。针对SFC起动过程中的谐波问题,研究非特征谐波产生机理,建立考虑限流电抗器的SFC网侧电流精准数学模型,分析得出影响非特征谐波含量的主要因素,揭示断续换相过程、电机内部扰动和外部扰动过程对非特征谐波的普适性影响规律。最后,基于某抽水蓄能电站的实际参数搭建Matlab/Simulink仿真模型,结合现场测试结果,验证所提方法对抽水蓄能电站内部非特征谐波特性分析的正确性与准确性。

关键词： 新型电力电子器件   智能电网   IGBT   MOSFET   SiC器件  

摘要： 新型电力电子器件在智能电网中发挥着至关重要的作用,能够显著提升电网的稳定性、可靠性和效率。随着智能电网的发展,基于电力电子技术的核心设备如IGBT(绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)、SiC(碳化硅)器件被广泛应用于输配电、分布式能源接入、储能系统及电动汽车充电网络等场景中。这些器件能够实现电力的高效转换和精准控制,满足电网对高功率密度、低损耗、快速响应的要求。优化设计方面,器件的热管理优化、模块集成设计、电磁干扰抑制等手段可提高电力系统的整体性能,并且功率半导体的升级和新材料的应用可以使电网运行更加高效和智能化,进一步推动智能电网的发展。

关键词： 变频器应用   DCS系统   干扰问题   应对措施  

摘要： 变频器作为控制设备提供了便利的操控,在日常工业生产中扮演着至关重要的角色。但因自身是各种电气元件的组合在运行过程中不可避免地会产生各种干扰问题,而且这些问题已经变得越来越明显。本文通过现实应用中的具体的案例,讨论变频器应用中产生干扰问题的几个原因,并对几个干扰产生的原因提出对应的解决方案,最终解决现实问题。为解决变频器在使用过程中出现的干扰问题提供参考。

关键词： Triply periodic minimal surfaces   IGBT   Simulation   Energy dissipation   thermal analysis   Heat   conduction   liquid-cooled   Cooling   Insulated-gate bipolar transistors   electronic cooling   Temperature   forced convection   Simulation results   Flow (Dynamics)   Heat transfer   Heat sinks   porous media   TPMS structure   Diamonds   Pressure   Pressure drop   heat and mass transfer  

摘要： In this article, we propose a liquid-cooled heat sink model utilizing a triple periodic minimal surface (TPMS) structure for insulated gate bipolar transistor (IGBT) modules. By using parametric modeling softwarentopology, we establish the following three TPMS structures: Schwarz P, Gyroid, and Diamond. Thermal simulation analysis is conducted on the radiator model usingansys fluent. The optimal structural parameters are determined to ensure effective heat dissipation while preventing excessive pump power consumption due to inappropriate inlet flowrates. Simulation results demonstrate that the liquid-cooled radiator with the TPMS structure outperforms conventional radiators in heat transfer efficiency, albeit with higher inlet and outlet pressure drops. Among the TPMS-structured radiators, the Schwarz P configuration exhibits the lowest pressure drop, approximately 20% less than the remaining two, offering superior thermal management advantages.

关键词： 电器设备   变频器   干扰  

摘要： 变频器是一类控制电机运行速度的电子设备,变频器也称变频调速器,变频器能够将电网中的固定电压与频率转换为可调节状态,以此更为方便地对电机的速度、功率以及运行方式等展开控制。变频器具备节能、增加电机寿命以及提升生产效率等优势,因此已经广泛应用到各类电气设备当中。但是在使用阶段很多电气设备变频器会受到干扰。针对这一问题,本文首先对变频器的工作原理展开分析,以此探究变频器电子干扰产生原因,同时结合实际案例,从接地、布线等方面入手论述电气设备变频器干扰问题解决办法,以此为干扰问题的解决提供参考。

关键词： 编队控制   多飞行器系统   最优控制   强化学习   自适应动态规划  

摘要： 强化学习理论对解决非线性系统的最优控制问题具有显著优势.就无人飞行器的最优编队而言,现有的强化学习策略迭代方法需要具体的动态方程信息,往往只能离线进行,而自适应动态规划方法在参数调节过程中的稳定性较差.因此,亟需给出一种可在线执行,又能保证参数稳定调节的编队控制方法.本文针对模型中存在未知非线性项的多飞行器系统,提出了可在线逼近最优的分布式编队控制方法.结合强化学习策略迭代与自适应动态规划在线连续逼近,该编队控制方法继承了前者的稳定性和后者的在线调节能力,使得调节结果受瞬时强干扰的影响降低,理论分析证明了该方法在干扰作用下能够提升编队控制系统鲁棒性.最后分别针对线性定常系统与非线性多飞行器系统仿真验证了所提方法的有效性.

关键词： IGBT模块   低电压穿越(LVRT)   热管理策略   电流谐波   开关频率   硬件保护电路  

摘要： 低电压穿越(LVRT)期间,电压骤降会导致双馈风电机组(DFIG)电流严重畸变,变流器中IGBT模块的瞬时功耗急剧上升,器件过温失效风险剧增。通过仿真实验分析了LVRT工况下变流器的温升特性,提出了一种结合硬件保护电路与开关频率调节的结温治理方法。引入投资回报比(ROI)作为开关频率选取依据,平衡温升与电流总谐波失真(THD)增长率。采用量子粒子群优化(QPSO)算法确定最优开关频率,并与卸荷撬棍电路协同,有效抑制了温升。仿真结果表明,网侧电压跌至0.3 p.u.时,所提策略使IGBT故障瞬间温升波幅降低37%,穿越期间温升波幅降低58%,有效抑制了LVRT工况下的温升现象。

关键词： 轴带   直驱   发电机   变频器  

摘要： 随着国际海事组织关于MARPOL附则Ⅵ修正案的法规于2023年初始实施,部分船舶已经开始采用轴带发电系统,其中永磁直驱轴带发电机及双PWM变频器的组合使用,是轴带发电方案中一种性价比较高的技术方案。基于永磁直驱轴带发电技术,重点介绍了AS710M产品特点,通过实际应用案例分享了产品实测数据及达成的经济效益,填补了目前国内文献关于永磁直驱轴带发电实船应用方面的材料空白。