В условиях постоянного увеличения грузооборота и соответствующего роста нагрузки на железнодорожную инфраструктуру и подвижной состав актуальна разработка энергоэффективного выпрямительно-инверторного преобразователя (ВИП) для электровозов переменного тока на базе IGBT-транзисторах. В данной статье рассматривается моделирование механических напряжений, возникающих при установке IGBT-модуля в охладители, с использованием двух подходов к зажиму: первый — создание нагрузки сверху и снизу с помощью «конусов», второй — соединение с помощью четырёх шпилек по периметру для сжатия конструкции до заданного усилия. Проведенное моделирование позволяет вычислить механические напряжения для каждого из способов. Особое внимание уделено неравномерному зажиму, который может привести к концентрации механических напряжений и, как следствие, к повреждению модуля. Механические повреждения модулей зачастую возникают в результате нарушения технологии монтажа, что как правило повлечёт за собой трещины, необратимые разрушения в полупроводниковых кристаллах из-за значительного механического воздействия
Загрузка...
Целью установки модуля на радиатор является теплоотвод от корпуса модуля. Эффективность способа крепления
к радиатору, вероятно, должна оцениваться по эффективности теплоотвода, которая может характеризоваться температурой кристалла.
Поэтому для решения задачи, поставленной авторами, требуется дополнить модель расчетом теплового состояния модуля при
разных способах крепления.
Не понятно, почему на рисунках 6 и 7 между поверхностью модуля и плитами имеются зазоры и плиты под поверхностью
модуля полностью разгружены.
Из текста также не ясно, что подразумевается под погрешностью (23 и 48%).
Владимир Васильевич — добрый день!
Спасибо за комментарий.
Целью установки модуля Press-Pack на радиатор является не только отвод тепла, но и подведение коллекторной и эмиттерной шин с обеспечением контакта как шина-модуль, так и модуль-кристаллы. Количество кристаллов в современном IGBT-модуле достигает 21 штуки, причем необходимо иметь одинаковое нажатие на каждый кристалл во время эксплуатации модуля. Поэтому требуется не только расчет теплоотвода, но и расчет обеспечения равномерности прижатия кристаллов к модулю с внутренней стороны модуля. В доступной литературе эти сведения отсутствуют.
Если присмотреться к рисункам 6 и 7 можно увидеть, что зазора нету.
Под погрешностью подразумевается на сколько отличаются механические напряжения при нажатии на каждый кристалл.
Уверено можно говорить, что в ИрГУПС под руководством О.В,Мельниченко создана лучшая в стране школа локомотивного привода на базе IGBT-транзисторов.