IGBT modüllerinin soğutma sisteminin tasarımı
Cooling system design of IGBT modules
- Tez No: 251367
- Danışmanlar: PROF. DR. SEYHAN UYGUR ONBAŞIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı-Akışkan Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
IGBT modüllerinin verimli ve güvenilir çalışabilmesi, oluşan ısının IGBT modüllerinden uzaklaştırılmasına bağlıdır. Birçok uygulamada modülün maksimum kullanılabilir çıkış gücünü termal sistemin tasarımı limitler. Bu sebeple istenen ve bu çalışmada amaçlanan, IGBT modülleri içinde düşük sıcaklık sağlayabilecek ve IGBT çıkışında maksimum kullanılabilir gücü verebilecek soğutma sistemini tasarlamaktır.Bu çalışmaya, IGBT kullanılan kontrol sistemlerinden Semikron firmasına ait sistem incelenerek başlanmıştır. Bu sistemin soğutma bloğunun şeffaf bir malzeme olan ?pleksi glass? dan akış testlerinin yapılabilmesine olanak sağlayan bir prototipi yapılmıştır. Yapılan CFD analizleri ve testleri sonucunda yeni bir soğutma bloğu tasarlanmıştır. Tasarlanan yeni soğutma sistemi, DC fırçasız elektrik motor sürücüsünde IGBT modüllerinin altında kullanılmıştır. Isıl analizler, Fluent programında enerji denkleminin çözdürülmesi ile yapılmıştır. Isıl testler, elektrik motorunun dinamometre ile yüklenmesini ve sürücü ile elektrik motorunun kontrolünün yapılmasını içermektedir. Soğutma bloğu üzerinden NTC termistörler ile su giriş ve çıkışında termoelemanlar ile sıcaklık ölçümü yapılmıştır. Çalışmanın her iki test aşaması, akış analiz sonuçları ve ısıl analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonunda, uygulamaya yönelik tasarlanan soğutma bloğu; Cad tasarımı, prototip üretimi, akış testleri ve ısıl testler sonucunda hibrid elektrikli araç içersinde DC fırçasız sürekli mıknatıslı elektrik motor sürücüsünün soğutma bloğu olarak IGBT modüllerinin altında kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
The efficient and reliable operation of IGBTs depends on the removal of the generated heat by said devices. In numerous applications the design of the thermal system limits the maximum power output of the entire module. Therefore it is the general desire and the aim of this work to design a cooling system that will allow maximum IGBT output power while keeping the interior temperature at acceptable levels.In the first part of this work an IGBT-based control system, namely Semikron's system, has been examined. A prototype of the cooling block of Semikron's system has been constructed by using the transparent plexiglass to enable the conduction of flow tests. Following the CFD analyses a new IGBT cooling block was designed. The newly-designed cooling system was placed under the brushless electric motor driver of the IGBT modules. The heat transfer analysis has been accomplished by solving the energy equation in Fluent. The thermal tests consisted of loading the electric motor on a dynamometer, and controlling the electric motor by using its driver. The temperature measurements have been performed on the cooling block, water inlet and outlet using an NTC. The two test stages of the work have been compared with the flow- and heat analysis results. Finally, following the CAD design, prototype production, flow tests and thermal analysis, the application-friendly designed cooling block has been installed under the IGBTs to ensure proper cooling of the DC brushless continuously magnetized electric motor driver of the hybrid vehicle.
Benzer Tezler
- Highly modular and scalable power module platform for railway traction converter applications
Raylı ulaşım cer konverteri uygulamaları için modüler ve ölçeklenebilir güç modülü platformu
EKREM RAUF GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH BARIŞ ÖZTÜRK
- Design and analysis of topologies and control algorithms used in ev fast charging systems
Elektrikli araç hızlı şarj sistemlerinde kullanılan topolojiler ve kontrol algoritmalırının analizi ve tasarımı
ÖZGÜR CAN MİLLETSEVER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Çok istasyonlu ve çoklu tren setli bir metro hattının matematiksel modellemesi ve işletim senaryolarının karşılaştırılması
Mathematical modelling of a metro line with multistation and multiple train set and comparison of operational scenarios
ULAŞ CİHANGİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Design and implementation of a voltage source converter based statcom for reactive power compensation and harmonic filtering
Reaktif güç kompanzasyonu ve harmonik filtreleme amacıyla kullanılacak gerilim kaynaklı çevirgece dayalı statkomun tasarımı ve gerçeklenmesi
ALPER ÇETİN
Doktora
İngilizce
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Design and implementation of a current source converter based active power filter for medium voltage applications
Orta gerilim uygulamalar için akım kaynaklı çevirgece dayalı aktif güç filtresi tasarımı ve uygulaması
ALPER TERCİYANLI
Doktora
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. IŞIK ÇADIRCI
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ