一种四象限整流器功率模块功率损耗计算方法技术

本发明专利技术涉及四象限整流器功率模块功率损耗领域，具体是一种四象限整流器功率模块功率损耗计算方法，获取牵引四象限整流器的功率器件的特性；获取损耗计算参数；约定功率因数角φ；根据功率损耗计算解析表达式，进行牵引、制动工况下的损耗计算，得到IGBT的通态损耗、开关损耗，以及FWD的通态损耗、开关损耗。本发明专利技术解决了传统计算中调制度计算一直不明确的问题，且计算仅使用直流侧电压及交流侧电压，一般牵引系统都配备了传感器来测量，因此本方案在线实现过程中无需增加额外传感设备，易于工程化。程化。程化。

【技术实现步骤摘要】
一种四象限整流器功率模块功率损耗计算方法


[0001]本专利技术涉及四象限整流器功率模块功率损耗领域，具体是一种四象限整流器功率模块功率损耗计算方法。

技术介绍

[0002]牵引变流器作为电力机车的关键部件之一，一直是各项研究的重点关注方向。牵引变流器中一般采用四象限整流器为基本单元，实现网侧交流与直流侧之间的能量转换。在牵引工作状态时，四象限需要将网侧电源变换为直流为后端逆变器提供电源，在电制动工作状态时需要将后端的直流馈到网侧。牵引四象限整流器一般采用SPWM调制方式，虽然已经有很多的文献及专利对SPWM调制方式的损耗计算方式进行了大量研究，但是并未对其适用条件及在能量双向流动情况下的各器件的损耗进行相关研究。轨道交通行业牵引四象限变流器，每一次出站加速都是牵引工作状态，每一次进站都是电制动工作状态，能够区分具体工况准确计算各器件的功率损耗，对于器件的准确结温估计进而评估其寿命至关重要。
[0003]201810490961.3公布了一种牵引变流器在线结温计算方法，该方法基于牵引控制单元实时采集过来的驱动脉冲、电流等信号进行实时损耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四象限整流器功率模块功率损耗计算方法，其特征在于，包括如下步骤：1)获取牵引四象限整流器的功率器件的特性，包括IGBT饱和压降V
ce
曲线、开通损耗曲线E
on
、关断损耗曲线E
off
、FWD饱和压降曲线V
f
、反向恢复损耗曲线E
rec
；2)获取损耗计算参数，包括直流母线电压U
dc
、交流侧线电压幅值U
ab
、相电流幅值I、开关频率F
sw
、电磁正弦波频率f、功率因数3)约定功率因数角即电流方向以从交流侧流向直流侧为正方向，牵引工况下制动工况下4)根据功率损耗计算解析表达式，进行牵引、制动工况下的损耗计算，得到IGBT的通态损耗P
sal_igbt
、开关损耗P
sw_igbt
，以及FWD的通态损耗P
sal_fwd
、开关损耗P
sw_fwd
。2.根据权利要求1所述的一种四象限整流器功率模块功率损耗计算方法，其特征在于，所述功率损耗计算解析表达式分别为：调制度：IGBT通态损耗：FWD通态损耗：IGBT开关损耗：FWD开关损耗：其中，V
ceo
、r
ce
分别为IGBT饱和压降V
ce
关于电流I
c
曲线的一阶近似的常数项与一次项系数；V
fo
、r
f
分别为FWD饱和压降V
f
关于电流I
f
曲线的一阶近似的常数项与一次项系数；U
dcon_test
为器件手册...

【专利技术属性】
技术研发人员：水富丽，钟铭，李金霞，王清，庞聪，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：