Geri Dön

IGBT modüllerinin soğutma sisteminin tasarımı

Cooling system design of IGBT modules

  1. Tez No: 251367
  2. Yazar: YALÇIN SOLAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEYHAN UYGUR ONBAŞIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Isı-Akışkan Bilim Dalı
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SALİH BARIŞ ÖZTÜRK

  2. 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

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT YILMAZ

  3. 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

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DERYA AHMET KOCABAŞ

  4. 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

    İngilizce

    2007

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ

  5. 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

    İngilizce

    2010

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. IŞIK ÇADIRCI

    PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ