矿用高压变频器中IGBT模块在阶跃脉冲下局部放电特性

摘要

针对矿用高压变频器常因IGBT模块内部发生局部放电而导致故障的原因和特性进行了研究.本文从微观角度观察了IGBT模块局部放电发生位置的结构特点,发现其结构绝缘薄弱处在高斜率阶跃脉冲作用下易发生局部放电现象;建立了IGBT模块在阶跃脉冲作用下的局部放电过程模型,揭示其发生局部放电的机理;搭建实验平台,测试IGBT模块在单个脉冲作用下的局部放电特性.实验结果表明,脉冲的上升时间、脉冲宽度是影响局部放电起始电压的主要因素;根据实验数据的分析,提出了预测局部放电起始电压的计算公式.研究结果可为煤矿电力电子设备IGBT模块的绝缘设计和使用时的电压限制提供参考依据.