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摘要
空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)可分为五段式SVPWM和七段式SVPWM。为提高牵引逆变器的可靠性,对其关键部件IGBT模块进行基于任务剖面的结温分析和寿命预测,研究2种不同SVPWM调制策略对器件寿命的影响。首先,建立高速列车牵引逆变系统的电热模型,分析动车组运行速度和不同SVPWM调制策略对器件损耗的影响;其次,以某CRH3型动车组全天的模拟工况为例,计算功率器件的结温,采用雨流计数法提取功率器件热循环的结温信息,包括结温波动和结温最大值;最后,采用Norris-Landzberg寿命模型和Miner线性累积损伤模型计算功率器件的损伤,预测对比2种SVPWM调制策略下的功率器件寿命。仿真结果表明,二极管的结温波动和结温循环最大值比IGBT的结温波动和结温循环最大值更大。采用七段式SVPWM调制策略能延长IGBT模块17.8%的寿命,节约动车组维护成本。
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