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SiC逆变器供电的牵引电机匝间绝缘性能评估
1
作者 罗英露 赵安然 +4 位作者 王鹏 于超凡 林沐泓 黄文冬 彭增 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第4期88-99,共12页
采用碳化硅(SiC)逆变器供电,虽然可以减小牵引变频电机体积、质量、温升,提高电机效率,但逆变器输出电压的高频、短上升时间等特性给牵引变频电机绝缘带来了挑战,尤其是匝间绝缘将会承受更高的电压负荷,导致绝缘过早失效。本文首先通过... 采用碳化硅(SiC)逆变器供电,虽然可以减小牵引变频电机体积、质量、温升,提高电机效率,但逆变器输出电压的高频、短上升时间等特性给牵引变频电机绝缘带来了挑战,尤其是匝间绝缘将会承受更高的电压负荷,导致绝缘过早失效。本文首先通过模拟SiC逆变器在最大开关频率及实际电缆线长度下高压变频牵引电机匝间绝缘所承受的电压波形,在不同电压参数(频率、电压峰峰值、上升时间)、不同温度、不同匝间绝缘层厚度(0.23 mm、0.30 mm)下对高压变频电机电磁线进行局部放电起始电压测试及耐电晕寿命测试,并根据牵引电机的实际运行工况和绝缘系统的电负荷失效机理,分析PDIV、局部放电特性及寿命的变化机理。PDIV测试结果表明:频率与上升时间的变化并不会对PDIV产生影响;温度升高,PDIV呈现下降趋势,但由于制作工艺问题,在部分温度下会出现上升趋势;厚度的增加对PDIV提升较大,在考虑成本及效率可控的前提下,提高厚度能有效提高变频电机匝间绝缘能力。耐电晕测试结果表明:温度与上升时间的变化会造成绝缘寿命发生较大改变;频率及电压峰峰值对绝缘寿命的影响呈非线性关系,可用反幂模型表达,并且在工业应用上针对频率对绝缘寿命的影响可直接通过比例关系进行折算。 展开更多
关键词 sic逆变器 电压参数 匝间绝缘层厚度 PDIV 耐电晕寿命
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SiC逆变器高频脉冲电压对Hairpin绕组绝缘安全的影响分析 被引量：5
2
作者 鞠孝伟 程远 +2 位作者 杨明亮 崔淑梅 刘新华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第24期5115-5124,共10页
针对碳化硅(SiC)逆变器高频高dv/dt脉冲激励下的Hairpin绕组高电应力容易造成绝缘损伤的问题,该文对一台电动汽车用Hairpin绕组永磁同步电机进行了绕组匝间绝缘的电压应力计算与安全分析。首先,提出考虑双导体边耦合效应的Hairpin绕组... 针对碳化硅(SiC)逆变器高频高dv/dt脉冲激励下的Hairpin绕组高电应力容易造成绝缘损伤的问题,该文对一台电动汽车用Hairpin绕组永磁同步电机进行了绕组匝间绝缘的电压应力计算与安全分析。首先,提出考虑双导体边耦合效应的Hairpin绕组单匝线圈高频等效电路模型,提取电机绕组的高频分布参数,并基于场路耦合有限元方法建立Hairpin绕组的匝间电压计算模型;然后,得到SiC逆变器驱动下的绕组匝间绝缘电压应力,利用绕组匝间电压测试平台验证了模型与分析方法的正确性;最后,分析了不同匝间电压幅值、绝缘厚度、材料相对介电常数、匝间气隙长度等对气隙电场分布线的影响规律,以气隙电场分布线与Paschen曲线的关系为判据,给出了一种判断绕组绝缘是否发生放电的方法。 展开更多
关键词 sic逆变器 永磁同步电机 Hairpin绕组 电应力 匝间绝缘
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银座线01系地铁列车SiC功率模块主电路系统的试验报告 被引量：4
3
作者 山野井秀明 彭惠民 《国外铁道机车与动车》 2013年第6期29-34,共6页
东京地铁有限公司为进一步开展铁道车辆节能工作,进行了多项研究与试验。本文介绍了该公司01系地铁车辆应用SiC功率模块优化VVVF逆变器以及改进制动方式的研究与试验情况。现车试验结果表明,优化后的主电路系统有稳定的控制效果,每辆车... 东京地铁有限公司为进一步开展铁道车辆节能工作,进行了多项研究与试验。本文介绍了该公司01系地铁车辆应用SiC功率模块优化VVVF逆变器以及改进制动方式的研究与试验情况。现车试验结果表明,优化后的主电路系统有稳定的控制效果,每辆车每运行1 km耗电量比Si功率模块的主电路系统节省13.7%,车内噪声降低7 dB左右。 展开更多
关键词 01系 节能 sic功率模块 sic逆变器 主电路系统 试验
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适应DC1500V供电制式的全碳化硅VVVF逆变器验证结果 被引量：3
4
作者 中口胜己 彭惠民 《国外铁道机车与动车》 2017年第1期38-42,共5页
小田急电铁有限公司在开展铁道车辆节能的研发工作中,在主电路系统中采用SiC(碳化硅)功率模块,取得了扩大再生电力制动领域,降低电动机损耗、实现主电路系统整体节能化等研究成果。介绍了该公司在1000型翻新车辆上搭载应用全SiC VVVF逆... 小田急电铁有限公司在开展铁道车辆节能的研发工作中,在主电路系统中采用SiC(碳化硅)功率模块,取得了扩大再生电力制动领域,降低电动机损耗、实现主电路系统整体节能化等研究成果。介绍了该公司在1000型翻新车辆上搭载应用全SiC VVVF逆变器等装置,经现车试验确认与传统系统相比,耗电量降低40%,体积、质量均降低80%以上,大幅度实现了装置小型轻量化。 展开更多
关键词 全sic功率模块 sic逆变器 主电路系统 验证试验 翻新车辆
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风冷SiC逆变器的设计方法与封装集成 被引量：3
5
作者 曾正 王金 +3 位作者 陈昊 欧开鸿 余跃 张欣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1829-1842,共14页
SiC风冷逆变器省却了复杂的液冷系统,使电动汽车的动力系统更加紧凑。然而,风冷SiC逆变器缺乏系统的设计方法和关键的封装集成路径。提出一种风冷SiC逆变器的分层协同设计方法,包括功率模块、母线电容和散热器3个层次。在功率模块层,采... SiC风冷逆变器省却了复杂的液冷系统,使电动汽车的动力系统更加紧凑。然而,风冷SiC逆变器缺乏系统的设计方法和关键的封装集成路径。提出一种风冷SiC逆变器的分层协同设计方法,包括功率模块、母线电容和散热器3个层次。在功率模块层,采用电-热-力多物理场分析方法,建立SiC功率模块的多维应力模型,提出一种改进的功率模块封装方法。在母线电容层,建立电容容值和纹波电流之间的数学模型,计及纹波电压、纹波电流和成本之间的相互制约,提出母线电容材料选择和电容值最小化的优化方法。在散热器层,采用电-热协同仿真方法,建立风冷散热器的热阻模型,对散热器的结构和材料进行优化设计。在分层优化设计的基础上,研制SiC功率模块和风冷SiC逆变器样机,实验结果验证了所提设计方法和封装集成的可行性。所作研究为SiC逆变器的研究提供了新的研究方向。 展开更多
关键词 风冷sic逆变器 多物理场建模 设计方法 封装集成
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基于负荷特性的车用SiC逆变器寿命评估 被引量：3
6
作者 王金 曾正 +3 位作者 唐广迪 欧开鸿 王亮 余跃 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期2507-2518,共12页
电动汽车的运行环境恶劣,对可靠性要求高,电力电子器件的故障率较高,急需评估车用逆变器的寿命特性。针对标准的和实际的车用工况,基于车辆动力学模型,采用功率器件的电–热协同分析方法,文中研究车用SiC逆变器的寿命评估方法。首先,基... 电动汽车的运行环境恶劣,对可靠性要求高,电力电子器件的故障率较高,急需评估车用逆变器的寿命特性。针对标准的和实际的车用工况,基于车辆动力学模型,采用功率器件的电–热协同分析方法,文中研究车用SiC逆变器的寿命评估方法。首先,基于电动汽车的工况与路况特征、电动汽车的动力学模型、车用电机的数学模型、电机的控制策略,给出了车用逆变器的负荷特性。其次,基于功率器件的损耗模型,分析车用逆变器的损耗特性。然后,基于功率模块的电–热耦合模型、寿命模型和累计损伤理论,构建车用SiC逆变器寿命的评估方法。最后,基于电动汽车的不同工况和路况,详细分析工况、路况、汽车质量对SiC逆变器寿命的影响规律,为SiC功率模块和车用逆变器的设计,提供基础理论和技术途径。 展开更多
关键词 车用sic逆变器 负荷特性 电–热模型 寿命评估
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SiC牵引逆变器技术在地铁中的应用研究 被引量：2
7
作者 万金 施浚珲 戴琦 《轨道交通装备与技术》 2022年第3期28-31,共4页
以SiC牵引逆变器为研究对象,比较了混合SiC和Si的功率器件损耗,通过更换功率器件、配套新型牵引控制单元以及新PWM控制算法,减少功率器件的开关损耗和导通损耗,同时优化控制算法抑制电流谐波降低电机损耗。最后分析影响节能考核的因素,... 以SiC牵引逆变器为研究对象,比较了混合SiC和Si的功率器件损耗,通过更换功率器件、配套新型牵引控制单元以及新PWM控制算法,减少功率器件的开关损耗和导通损耗,同时优化控制算法抑制电流谐波降低电机损耗。最后分析影响节能考核的因素,设计节能考核方案,在上海地铁8号线车辆进行装车节能测试,验证SiC牵引逆变器的节能效果。结果表明SiC牵引逆变器能够实现节能2%~3%。 展开更多
关键词 城轨车辆 sic牵引逆变器 新PWM控制算法 节能测试
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自由体验——三星X10
8
《科技智囊》 2003年第5期111-111,共1页
关键词 三星X10 笔记本电脑 14.1英寸显示屏 Centrino芯片组 PENTIUMM处理器 sic智能逆变器控制技术
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