IGBT复合母排换流回路电感研究

以一类NPC型三电平逆变器为例,通过功率单元开关状态变化分析得到IGBT复合母排的4种换流回路路径;在Ansoft Q3D仿真软件中建立了换流回路1:1模型,计算了典型频率下的回路电感参数;利用谐振阻抗分析法实测了该类复合母排的换流回路电感,结果验证了仿真计算的可靠性和有效性。该分析和仿真计算方法可用于指导大容量电力电子变流设备复合母排的参数计算与优化设计。

大型复合母排多端口电路仿真模型研究

针对阻感负载模型不能精确反映出吸收电容等缓冲器件对复合母排特性影响的问题,提出了复合母排多端口参数矩阵的建模方法。利用该复合母排多端口电路仿真模型,对并联器件的电流不均度以及吸收电容容值对功率器件过电压性能的影响进行了分析,仿真结果可指导复合母排优化设计及吸收电容的选型。通过对逆变器系统的仿真和试验,对比了中点电流的频谱,验证了复合母排多端口电路仿真模型的有效性。

复合母排中点电流的研究

本文以NPC三电平逆变器为例,研究了复合母排端口参数矩阵的提取方法及复合母排多端口电路模型的建模方法,并且利用母排多端口模型搭建了NPC三电平逆变器的仿真系统。根据中点电流的形成原理以及震荡的机理,分析了逆变器元件的杂散参数对中点电流的影响。测结果验证了仿真计算的可靠性与有效性,该分析和仿真计算方法可用于指导复合母排的参数计算与优化设计。

复合母排增加爬电距离方法研究

爬电距离是复合母排设计过程中决定产品漏电、瞬间放电的关键参数,也是复合母排产品质量安全的重要指标。增加爬电距离是复合母排产品设计时必须涉及的维度。针对复合母排设计受产品空间距离限制,研究总结了采用局部绝缘设计、粘贴凹凸结构件、镂空和包覆等方法增加爬电距离。其结构简单,加工成本可控,使用效果良好。

复合母排喷印字符工艺开发

本文探讨并实践了一种复合母排字符加工新工艺。通过调研分析对比各行业打印技术的优缺点,结合复合母排结构、材料及加工特点,引进一种广泛应用于广告、装饰行业的UV平板打印技术,解决了目前复合母排字符加工的问题。

复合母排几种特殊结构的优化设计

针对多种有特殊要求的复合母排进行了分析,通过对试制过程中遇到的问题进行总结,结合理论,为今后的技术积累、产品批量生产提供了技术支持。

基于有限元仿真的复合母排折弯扣除求解方法

利用材料拉伸试验机获取了T2-Y2、T2-Y4两种紫铜板与5种常用组合结构的PET高温聚酯绝缘胶膜的材料参数,并通过真实应变与真实应力公式进行了有限元软件所需参数的数据转换。基于有限元软件,采用复合材料铺层技术,在软件中对复合母排折弯变形过程中的材料赋值、网格划分、载荷设置、边界条件等关键问题进行了定义;对不同材料参数、复合结构、折弯模具、折弯角度下的复合母排折弯扣除仿真值与实际值进行了对比,模拟结果与实际样件折弯扣除有较好的一致性,误差在±0.3 mm以内,达到生产精度要求,表明采用仿真的方法能够准确地求解出折弯扣除,为复合母排的设计与投产提供指导依据。

复合母排在逆变器模块中的应用

在现代电力电子设备中,复合母排是用于传输和变换实现电气连接结构的重要部件。由于复合母排具有结构紧凑、电感极小、通风、组装简捷等优点,已广泛应用于大功率不间断电源(UPS)、风电变流整流模块、光伏逆变、电能质量、新能源等设备装置上,是电力电子行业发展不可缺少的重要组件。本文以SCR整流与传统结构母排为引子,介绍复合母排具有哪些优势,以及复合母排灵活设计的广泛应用。

一种复合式三相交流输出母排设计

电力机车变流器的布线要求高紧凑性、低杂散电感和高功率密度,而传统的电缆或单层导电铜排往往难以达到要求。针对传统母排的缺点,文章设计了一种牵引逆变器用新型三相交流输出母排结构,其将铜排通过环氧树脂粉末静电喷涂由聚酯薄膜隔离后层层压合而成。利用叠层母排优势,有效提高逆变器功率密度并降低杂散电感,结构简单安装方便,并通过ANSYS软件对新型逆变器交流输出母排的杂散电感、温升及电流密度进行仿真,验证了其可行性。

基于IGBT并联技术的复合母排设计与仿真

通过分析四象限整流工况复合母排结构的不对称对并联IGBT工作的影响,提出一种改善主电路回路不均流的思路和方法,并通过试验验证了这种方法的可行性。

三相三电平逆变装置全系统电路仿真模型研究

针对大容量三相三电平逆变器原理性仿真中一般没有考虑复合母排的分布式结构、逆变器交流输出铜排及电力电缆的传输线参数、负载感应电机的高频电路参数等,从而不能准确反应吸收电容、功率开关管、滤波器等器部件安装位置对全系统性能的影响,不能有效指导相关器部件设计的问题,结合仿真和实验提出一种三相三电平逆变器建模方法。通过建立电容母排、传输母排和IGBT母排的多端口电路模型,考虑逆变器柜内输出铜排与交流输出电力电缆传输线参数,提出一种三相感应电机的高频电路模型及其参数测量方法,在此基础上对三相三电平逆变器进行了全系统仿真建模和试验验证。利用三相三电平逆变器全系统仿真模型及建模方法,可指导复合母排、吸收电容、交流输出滤波器、熔断器等器部件的工程设计。

高变换效率的舰船逆变器设计

逆变器是未来舰船综合电力系统的关键性设备,其变换效率是衡量逆变器性能的一个重要指标。本文讨论了影响逆变器效率的主要问题以及提升效率的措施;论述了高效率变换器设计中开关器件和逆变拓扑结构的选择,探讨了复合母排的运用以及电感、变压器中低损耗磁芯材料的选择。最后对高效率的逆变器设计进行了总结并提出了有益的工程设计建议。

高功率密度模块式静止无功发生器SVG

本文扼要的介绍了高功率密度模块式静止无功发生器SVG功率柜产品。针对目前国内、外厂商生产的SVG功率柜,普遍存在着线路连接复杂等等诸多缺陷问题。研发出一种结构紧凑、功率柜体单元之间连线简便、容量便于扩展的基于高功率密度模块化的静止无功发生器功率柜。为我国高压大容量无功补偿装置的发展开辟了新路,也为我国高压大容量电力电子装备的研发提供了宝贵经验。

简易实用的沉头孔和孔口倒角加工

1产品特殊性印制电路板(PCB)的应用越来越广泛,各种特殊结构与要求的PCB也不断出现。随着新能源汽车的发展,有一种导通大电流/电压的复合母排板,该PCB是将铜块按照一定的形状局部埋在基板中,代替局部线路,即可起到散热作用,又可做线路导通。然而为了解决此类母排板的安装可靠性,需要采用涨铆安装、螺丝固定,如图1,于是要在PCB上加工出沉头孔和螺丝孔,引入了五金加工工艺。

一种低压固态亶流断路器样机研制

随着能量路由器概念的提岀及直流输配电技术的快速发展,电力局域网系统如船舶电力系统、实验室、检测机构电力系统对于故障保护功能要求越来越高,直接表现为对保护机构的电气性能如关断时间、关断过电压等要求提高。传统机械式直流断路器及混合断路器关断时间在毫秒级别,在很多场合下已经不能满足系统需求。全固态直流断路器近年来成为科研机构及行业讨论的热门。本文对一台1kV/2kA固态直流断路器的理论设计、结构设计、仿真进行了详细描述,并成功制造样机进行了测试,保护关断时间可达30us。