【摘要】：我國的柔性直流輸電工程在不斷的規(guī)劃與建設當中,而作為換流閥的核心器件,壓接型IGBT模塊的工作可靠性非常重要。目前一種研發(fā)中的壓接型IGBT模塊內子模組采用了一種聚醚醚酮(PEEK)框架作為安裝座,PEEK框架在實際運行中會直接承受高壓,而PEEK框架上的復雜尖角結構造成的電場分布不均勻可能造成子模組內部或框架間的放電現(xiàn)象,從而影響壓接型IGBT模塊的絕緣可靠性。首先,本文對比分析了材料導電特性的研究方法,針對PEEK材料導電特性,從被測試品和配套設備的設計開始,搭建了在不同溫度、不同電場強度下PEEK材料導電特性實驗平臺,實驗獲得了 PEEK電導率的特性及影響因素,給出了 PEEK電導率隨溫度及場強變化的擬合公式。其次,采用頻域介電譜法的寬頻介電譜分析平臺在較寬溫度和頻率范圍對PEEK材料介電特性進行了測量,分析了介電特性參數(shù)隨溫度和頻率的變化規(guī)律,并結合擴展德拜模型進行了擬合和分析。最后,本文針對工作電壓3300 V的IGBT器件搭建了壓接型IGBT子模組二維模型和兩凸臺壓接型IGBT子模組的三維電場計算模型,結合測量得到的PEEK材料導電特性和介電特性,仿真分析了不同溫度下子模組內部和PEEK框架間的電場分布,并提出了可行的改善壓接型IGBT子模組電場分布的建議,為提高壓接型IGBT模塊絕緣性能提供了參考。
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ317;TM721.1
【圖文】：

ａ逡逑圖１－３平行板電容器逡逑圖１－３中所示電容器不僅包含介質體的部分和表面的部分，還包含其周圍的介逡逑質。這意味著圖中電容器的總電阻包括體、表面和上下平行板的電阻。設其電阻為，逡逑介質電導率則可以由式（１－２）表示。通過此方法得到材料的電導率需要準確測量逡逑ＰＥＥＫ試品的電阻需要注意的是這種方法無法分別對體電導率和表面電導率進逡逑行測量。其中ｍ邋ｐ分別表示材料的電導率、電阻率，為平行板面積。逡逑ＣＴ邋—邋一邋＝邐邋（１－２）逡逑ｐ邋ＲＳ逡逑（２）極化、去極化電流法（ＰＤＣ法）材料在外施電場作用下產生極化現(xiàn)象，此時逡逑產生有一定弛豫時間的、緩慢下降并趨于０的極化電流１Ｍ。當撤去外施電場后，材逡逑料又將產生一個去極化電流。ＰＥＥＫ的極化、去極化電流如圖１－４所示，其中＾為逡逑對ＰＥＥＫ施加的直流電壓。逡逑ｕ，邋ｍ逡逑＼邐Ｕｏ逡逑Ｕｔ）逡逑Ｗ邋＾ｔ）逡逑圖１－４極化、去極化電流逡逑圖１－４中以／）表示加壓階段測量電流，其中含有極化電流和漏電流

邋Ｉ逡逑ａ逡逑圖１－３平行板電容器逡逑圖１－３中所示電容器不僅包含介質體的部分和表面的部分，還包含其周圍的介逡逑質。這意味著圖中電容器的總電阻包括體、表面和上下平行板的電阻。設其電阻為，逡逑介質電導率則可以由式（１－２）表示。通過此方法得到材料的電導率需要準確測量逡逑ＰＥＥＫ試品的電阻需要注意的是這種方法無法分別對體電導率和表面電導率進逡逑行測量。其中ｍ邋ｐ分別表示材料的電導率、電阻率，為平行板面積。逡逑ＣＴ邋—邋一邋＝邐邋（１－２）逡逑ｐ邋ＲＳ逡逑（２）極化、去極化電流法（ＰＤＣ法）材料在外施電場作用下產生極化現(xiàn)象，此時逡逑產生有一定弛豫時間的、緩慢下降并趨于０的極化電流１Ｍ。當撤去外施電場后，材逡逑料又將產生一個去極化電流。ＰＥＥＫ的極化、去極化電流如圖１－４所示，其中＾為逡逑對ＰＥＥＫ施加的直流電壓。逡逑ｕ，邋ｍ逡逑＼邐Ｕｏ逡逑Ｕｔ）逡逑Ｗ邋＾ｔ）逡逑圖１－４極化、去極化電流逡逑圖１－４中以／）表示加壓階段測量電流

應該采用薄圓柱形ＰＥＥＫ試品，試品面積越大，表面積－體積比率越大，逡逑測量的精度將越高，ＰＥＥＫ試品的尺寸應為２１００邋ｍｍ邋ｘ邋２１００邋ｍｍ，因此本文工作中逡逑米用如圖２－丨所示的直徑為１００邋ｍｍ、厚度３邋ｍｍ的ＰＥＫＫ圓片作為試品。逡逑）逡逑圖２－１邋ＰＥＥＫ被試品裸片逡逑ＰＥＥＫ材料采用國內某公司生產的牌號為ＰＥＥＫ４５０Ｇ的產品，ＰＥＥＫ片外觀呈逡逑１０逡逑

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本文編號：2763532