计及焊层疲劳影响的风电变流器IGBT模块热分析及改进热网络模型

作者：李辉; 胡姚刚; 刘盛权; 李洋; 刘志祥

来源：电工技术学报, 2017, 32(13): 80-87.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.151503

• 风电变流器
• IGBT模块
• 焊层脱落
• 结温计算

针对不同疲劳寿命时期对风电变流器绝缘栅双极型晶闸管(IGBT)模块结温的影响,分析焊层在不同脱落度下的IGBT模块热阻变化规律,并建立考虑热阻变化的改进热网络模型。首先,依据风电机组变流器IGBT模块的结构和材料属性,建立三维有限元热-结构耦合分析模型,对基板焊层和芯片焊层在不同脱落度下IGBT模块结温和热应力的分布规律进行仿真分析。其次,确定不同焊层脱落度下其热阻增量值,并建立IGBT模块改进热网络模型。最后,将三维有限元模型和改进热网络模型的结温计算结果进行对比分析,验证了所提的改进热网络模型的有效性。

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