考虑杂散电感影响的风电变流器IGBT功率模块动态结温计算及热分布

作者：李辉^*; 胡玉; 王坤; 全瑞坤; 夏桂森

来源：电工技术学报, 2019, 34(20): 4242-4250.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.l80777

• 双馈风电机组变流器
• IGBT功率模块
• 动态结温
• 杂散电感
• 热应力

针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块内部并联芯片间动态不均流导致损耗分布存在差异,传统结温计算方法无法准确反映模块内部热分布的问题,提出考虑模块内部封装杂散电感影响的IGBT功率模块动态结温计算方法。首先,建立考虑杂散电感的IGBT等效电路模型,仿真证明功率模块内部电流分布不均的机理。其次,定量推导杂散电感与开通损耗的关系,提出基于多芯片电热耦合影响的IGBT模块内部动态结温计算方法,并通过实验验证。最后,结合双馈风电机组控制策略,建立计及杂散电感影响的风电变流器功率模块电热仿真模型,并与传统模型进行比较。结果表明,所提模型可准确反映模块内部各芯片结温均值及波动幅值的差异性。

• 单位
  重庆大学; 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司