摘要：通过分析海拔高度对空气的热物性影响,结合散热器自身几何特征、热力学原理,建立了强迫风冷散热器数学模型,提出一种基于0 m海拔实测数据的散热器高海拔热性能参数换算方法。高海拔环境箱模拟试验,验证了该换算方法的准确性,压损和温升偏差均在5%以内。研究成果对应用于高海拔环境的大功率电力电子装置的热设计和可靠性评估提供了重要的方法和工程参考依据。

摘要：电抗器能够抑制电网中的电压波动,改善电能质量。在电抗器的运行过程中,电抗器的绕组和铁芯会产生大量的损耗,这些损耗所产生的热量若不能即使排出则会影响电抗器的正常运行甚至导致变流器损坏。本文通过建立电磁-热-流耦合仿真模型,研究了水电一体式电抗器以及水电分离式电抗器的散热性能。多物理场耦合仿真能够精确的得出电抗器损耗大小及分布情况。为精准计算变流器内部整体损耗提供了依据,降低了变流器冷却系统的设计余量,从而达到降本增效的目的。研究结果表明:水电一体型电抗器冷却空气换热量占比1.2%,水电分离型电抗器冷却空气换热量占比13.6%。

摘要：设计了一款高密度、高可靠性的三联对称式三电平IGCT相模块,其电气、压装、冷却被一体化高度集成,解决了多重平板型半导体器件压装、高压低电感柔性母排连接、高效冷却管网布局等技术难题;其换流路径对称,杂散电感可控制在120nH以内。试验结果表明,该相模块的输出达2000A(rms)/4840V(DC),可将单传动变流器容量提升至11MVA。

摘要：随着工业生产需求的变流器功率逐渐增大,水冷变流器的应用日益增多。器件结温作为变流器的核心应用参数受到了广泛的关注和研究。本文从水冷变流器实际工程应用出发,对变流器半导体器件结温计算过程进行了逐步分析,应用仿真软件对半导体器件、散热器的热物性参数进行了细致分析,提出了一种管网流量计算方法,简化了水冷变流器“负载-流量-结温”计算的过程,有效提高了工程设计效率。

摘要：基于逆幂率模型的随机振动疲劳加速试验方法,在汽车、轨道交通、航天航空等行业中有着广泛应用。为提高其在实际工程应用中的准确度,依据加速试验前后振动疲劳破坏机理不变原则,通过理论分析与推导,给出了加速模型中材料疲劳指数选取方法和服役寿命内振动循环次数修正计算方法,并提出了一种结合实际服役工况仿真分析结果的极限加速因子计算方法。在此基础上,设计了某型变频器电气设备振动加速试验方案,并开展了加速振动试验,验证了本文所述随机振动疲劳加速试验改进设计方法的可行性。

摘要：功率模块作为变流器的核心组件,由于体积庞大,重量较重,同时受到变流器单元柜体空间的限制,导致其安装及维护较为困难。本文设计了一种功率模块维护用装置,可以满足在不将模块拆装下柜的情况下,对模块器件进行维护,并针对模块在维护状态时,对模块维护用装置结构进行了静强度仿真分析并结合屈服安全系数判定方法,验证了该装置在模块维护装态时满足静强度要求。

摘要：功率模块内母线杂散电感会严重影响IGCT的关断特性,增大器件的电压应力和关断损耗,甚至导致器件损坏。文章在分析杂散电感产生机制后,提出新的母线电感优化方法——微电流元法;使用Matlab对包含杂散电感的功率模块电路模型进行仿真以评估各杂散电感对器件关断特性的影响,以及使用ANSOFT Q3D仿真求解两款已研制完成的功率模块的关键杂散电感,并通过斩波实验验证仿真结果以评估两款模块杂散电感的差异;结合微电流元法对功率模块杂散电感做了进一步优化设计。

摘要：随着技术水平的发展,电气柜的功率越来越大,但对其柜体轻量化、美观化及可维护性的要求则越来越高,这使得钣金件结构设计要求不断提高。在传统钣金件设计过程中,设计人员往往是通过增加钣金的厚度来提高其强度,这会带来电气柜整体重量增加、成本上升甚至是局部强度下降的后果。本文利用有限元分析,研究了不同折弯形式、不同固定方式、不同长宽比及不同厚度等因素对钣金件结构强度的影响,并根据计算结果,对电气柜中钣金件结构的优化设计及统型提出了相关建议。

摘要：针对油田现场杆管偏磨严重且缺少偏磨可视化仿真系统的现状,设计了一套抽油机井杆管偏磨可视化仿真系统,实现了井眼轨迹、油管的静态可视化仿真以及抽油杆运动状态、杆管接触状态的动态可视化仿真。采用反求三次B样条曲线控制多边形顶点的方法对井眼轨迹曲线进行了重构;提出了等分衔接圆面法解决以任意三维井眼轨迹作为轴线的油管透明及半剖显示问题;采用实时偏磨点与井眼轨迹数据点相结合的方法,实现了抽油杆动态变形及杆管接触状态可视化仿真功能。通过华北油田现场实际验证,能够清晰地显示杆管偏磨的位置及状态,为抽油机井的杆管偏磨诊断及治理提供了依据。