基于功率循环的动车组高级修IGBT模块剩余寿命研究

U266; 绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块是牵引变流器系统中最为薄弱的环节之一,其准确的寿命和可靠性评估对保障牵引变流器系统安全运行尤为重要.文章根据动车组全寿命周期评估需求,针对牵引变流器关键部件IGBT模块的高级修样品开展寿命研究.其首先研究了热应力对模块寿命消耗的影响,开展了IGBT模块功率循环试验;然后,结合试验结果,研究了在长期交变温度作用下热应力对IGBT模块寿命消耗的影响,分析了IGBT模块性能参数劣化趋势,并提供模型的建模数据;最后,推导了变流器中IGBT模块劣化表征与IGBT模块寿命的数学关系,并建立了I...

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Published in控制与信息技术 no. 2; pp. 112 - 117
Main Authors 蒋洁, 李楠
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中车唐山机车车辆有限公司,河北 唐山 064099 2023
Subjects
IGBT模块
功率循环
最小二乘法
寿命
牵引变流器
高级修
动车组
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Summary:U266; 绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块是牵引变流器系统中最为薄弱的环节之一,其准确的寿命和可靠性评估对保障牵引变流器系统安全运行尤为重要.文章根据动车组全寿命周期评估需求,针对牵引变流器关键部件IGBT模块的高级修样品开展寿命研究.其首先研究了热应力对模块寿命消耗的影响,开展了IGBT模块功率循环试验;然后,结合试验结果,研究了在长期交变温度作用下热应力对IGBT模块寿命消耗的影响,分析了IGBT模块性能参数劣化趋势,并提供模型的建模数据;最后,推导了变流器中IGBT模块劣化表征与IGBT模块寿命的数学关系,并建立了IGBT模块寿命预测模型.文章通过试验获取了IGBT剩余寿命信息,对IGBT模块的剩余寿命进行评估,根据寿命特征分析手段找出了IGBT失效机理,从而为检修项点的完善和维修决策的制定提供了依据.
ISSN:2096-5427
DOI:10.13889/j.issn.2096-5427.2023.02.018