半实物仿真技术在轨道交通用IGBT寿命预测中的应用

曹琳; 叶娜; 李萍; 李碧珊; 陈宏; 王彩琳

doi:10.13890/j.issn.1000-128x.2019.04.102

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半实物仿真技术在轨道交通用IGBT寿命预测中的应用

研究开发 | 更新时间：2021-12-13

- 半实物仿真技术在轨道交通用IGBT寿命预测中的应用
- Application of Hardware-in-the-Loop Simulation Technology in Life Prediction of IGBT Module for Rail Transit
- 机车电传动 2019年第5期页码：59-62
- 作者机构：
  
  1.中车永济电机有限公司　技术中心，山西　永济　044502
  2.西安中车永电电气有限公司　技术中心，陕西　西安　710016
  3.西安理工大学　自动化学院，陕西　西安　710048
- 作者简介：
  
  曹琳（1984—），男，博士，高级工程师，目前主要从事大功率IGBT器件可靠性及SiC功率器件研究工作。
- 基金信息：
- DOI：10.13890/j.issn.1000-128x.2019.04.102
  中图分类号：
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曹琳, 叶娜, 李萍, 等. 半实物仿真技术在轨道交通用IGBT寿命预测中的应用[J]. 机车电传动, 2019,(5):59-62.

Lin CAO, Na YE, Ping LI, et al. Application of Hardware-in-the-Loop Simulation Technology in Life Prediction of IGBT Module for Rail Transit[J]. Electric Drive for Locomotives, 2019,(5):59-62.
曹琳, 叶娜, 李萍, 等. 半实物仿真技术在轨道交通用IGBT寿命预测中的应用[J]. 机车电传动, 2019,(5):59-62. DOI： 10.13890/j.issn.1000-128x.2019.04.102.

Lin CAO, Na YE, Ping LI, et al. Application of Hardware-in-the-Loop Simulation Technology in Life Prediction of IGBT Module for Rail Transit[J]. Electric Drive for Locomotives, 2019,(5):59-62. DOI： 10.13890/j.issn.1000-128x.2019.04.102.

摘要

IGBT是列车牵引变流器的核心部件，其寿命预测技术是整车故障预测与健康管理的重要依据。采用半实物仿真方式对CRH,5,型动车组IGBT电流、电压等参数进行提取，基于这些参数进行与寿命相关的仿真和计算。计算表明：逆变器侧IGBT模块寿命小于脉冲整流器侧IGBT；IGBT的主端子、芯片和DBC焊层会提前出现失效征兆现象。该方法为准确评估轨道交通用IGBT模块寿命预测提供参考。

Abstract

IGBT module is the core component of the train traction converter, its life prediction technology is an important basis for the prognostic and health management of the whole train. In this paper, the current and voltage of IGBT module in CRH,5, EMUs were extracted by hardware-in-the-loop simulation method. Then, the lifetime related simulation and calculation were carried out.The calculation results showed that the lifetime of IGBT module in inverters lower than in pulse rectifier, module main terminal, chip and DBC soldering layer would be early signs of failure. This method provided a basis for accurately evaluating the lifetime of IGBT module in rail transit.

关键词

半实物仿真CRH5动车组IGBT模块寿命预测轨道交通

Keywords

hardware-in-the-loop simulationCRH5EMUsIGBT modulelife predictionrail transit

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