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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变频器领域,具体涉及一种变频器igbt模块寿命预测方法、系统、存储介质及产品。
技术介绍
1、现有技术中,变频器igbt模块只针对变频器igbt模块的晶圆结温进行保护,或者仅针对特定的使用年限进行维护预警,并未对变频器igbt模块的使用寿命进行预测。
2、对于高可靠性的应用场合和负载变化较为频繁的应用场合,上述对于变频器igbt模块的保护和预警是远远不足以满足实际应用需求的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种能够预测使用寿命和及时预警的变频器igbt模块寿命预测方法、系统、存储介质及产品。
2、为了达到上述目的,本专利技术采用这样的技术方案:
3、一种变频器igbt模块寿命预测方法,包括如下依次执行的步骤:
4、s1:获取变频器的额定功率,预设变频器的载波频率、最高频率、加速时间、减速时间和负载类型;
5、s2:根据所述额定功率导入igbt模块对应的温差寿命曲线图、igbt模块功耗表和tcyc数据;
6、s3:当预设的负载类型为变化负载时,若加速时间大于或等于减速时间,且tcyc数据小于或等于减速时间时,tcyc数据保持不变,
7、若加速时间大于或等于减速时间,且tcyc数据大于减速时间,则将减速时间赋予tcyc数据,tcyc数据获得第一设定值;
8、若加速时间小于减速时间,且tcyc数据小于或等于加速时间,tcyc数据保持不变;
9、若加速时间小
10、当预设的负载类型为恒定负载时,tcyc数据保持不变;
11、s4:若tcyc数据大于或等于预设的预警周期,则执行步骤s5,若tcyc数据小于预设的预警周期,且未修改加速时间、减速时间或负载类型则执行变频器其他功能程序,若tcyc数据小于预设的预警周期,而加速时间、减速时间或负载类型有修改则执行步骤s3;
12、s5:若变频器的运行年限大于或等于预设的工作年限,则发送预警信息;
13、若变频器的运行年限小于预设的工作年限,且发生过us级别大电流故障,则大电流故障发生次数加1,当大电流故障发生次数累计大于预设次数时,则发送预警信息;当大电流故障发生次数累计小于或等于预设次数,且总变化温度差△tall为100℃时,执行步骤s8;若变频器的运行年限小于预设的工作年限,且未发生过us级别大电流故障,则读取igbt模块的寿命剩余次数数值lt1、上个运行周期的散热器温度th1和当前运行周期的散热器温度th2;并采用如下公式(1)计算散热器温度变化值△th:
14、△th=abs|th2- th1|(1);
15、s6:获取变频器的实时载波频率fc、实时输出电流im和实时输出频率hm,查询igbt模块功耗表格确认该实时载波频率fc、该实时输出电流im和该实时输出频率hm下对应的功耗pi,并采用直线方程计算实时功耗pi2;
16、s7:采用如下公式(2)计算igbt模块的晶圆结温tj:
17、tj= th2+pi2*rtjh(2);
18、其中,rtjh为实时读取的igbt模块的总热阻数值;
19、若晶圆结温tj大于预设的最高结温,则发送预警信息,若晶圆结温tj小于或等于预设的最高结温,则采用如下公式(3)计算igbt模块的晶圆电功率差值△pi:
20、△pi=abs|pi2- pi1|(3);
21、其中,pi1为上个运行周期的igbt模块的实时功耗;
22、采用如下公式(4)计算igbt模块的晶圆温度差△tjh:
23、△tjh=△pi* rtjh(4);
24、采用如下公式(5)计算总变化温度差△tall:
25、△tall=△tjh+△th(5);
26、s8:根据总变化温度差△tall查询温差寿命曲线图,确定总变化温度差△tall在温差寿命曲线图的位置,获得寿命次数,若寿命次数大于0,则继续循环执行上述步骤,若寿命次数等于0则,则发送预警信息。
27、优先的,步骤s5的预设次数为1000次。
28、优先的,us级别大电流故障包括硬件过流和硬件短路。
29、优先的,确定总变化温度差△tall在温差寿命曲线图的位置的方式为:若总变化温度差△tall位于第一数值和第二数值之间,且第一数值小于第二数值,则采用第一数值与第二数值的中值作为比较值,若总变化温度差△tall大于或等于比较值,则将第二数值对应的寿命次数减一,若总变化温度差△tall小于比较值,则将第一数值对应的寿命次数减一。
30、一种变频器igbt模块寿命预测系统,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任一项所述方法步骤。
31、一种存储介质,包括存储器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法步骤。
32、一种计算机产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法步骤。
33、通过采用前述设计方案,本专利技术的有益效果是:本专利技术通过获取不同模块规格针对不同载波,不同电流,不同输出电压三方面条件下的功率损耗数据制作成表格,可以根据实时晶圆功率损耗查表获取结温数据的方法,进行晶圆结温保护;并且获取不同模块的温差寿命曲线图,通过实时结温数据,igbt模块实时散热基板等数据,计算出单位时间内的结温温差,经过查询温差寿命曲线图中的寿命次数的数据得到需要的实时衰减次数的方法;结合加减速时间的对tcyc进行灵活修正,从而实现在快速负载变化的应用中更直观反应晶圆结温的温差变化。
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1.一种变频器IGBT模块寿命预测方法,其特征在于:包括如下依次执行的步骤:
2.如权利要求1所述的变频器IGBT模块寿命预测方法,其特征在于:步骤S5的预设次数为1000次。
3.如权利要求1所述的变频器IGBT模块寿命预测方法,其特征在于:us级别大电流故障包括硬件过流和硬件短路。
4.如权利要求1所述的变频器IGBT模块寿命预测方法,其特征在于:确定总变化温度差△Tall在温差寿命曲线图的位置的方式为:若总变化温度差△Tall位于第一数值和第二数值之间,且第一数值小于第二数值,则采用第一数值与第二数值的中值作为比较值,若总变化温度差△Tall大于或等于比较值,则将第二数值对应的寿命次数减1,若总变化温度差△Tall小于比较值,则将第一数值对应的寿命次数减1。
5.一种变频器IGBT模块寿命预测系统,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述权利要求1-4任一项所述方法步骤。
6.一种存储介质,包括存储器,所述存储器上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机
7.一种计算机产品,包括计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-4任一项所述方法步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种变频器igbt模块寿命预测方法,其特征在于:包括如下依次执行的步骤:
2.如权利要求1所述的变频器igbt模块寿命预测方法,其特征在于:步骤s5的预设次数为1000次。
3.如权利要求1所述的变频器igbt模块寿命预测方法,其特征在于:us级别大电流故障包括硬件过流和硬件短路。
4.如权利要求1所述的变频器igbt模块寿命预测方法,其特征在于:确定总变化温度差△tall在温差寿命曲线图的位置的方式为:若总变化温度差△tall位于第一数值和第二数值之间,且第一数值小于第二数值,则采用第一数值与第二数值的中值作为比较值,若总变化温度差△tall大于...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡光熠,陈立升,吴金豆,
申请(专利权)人:泉州市桑川电气设备有限公司,
类型:发明
国别省市:
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