杨　宁

(中国铁道科学研究院机车车辆研究所，北京　100081)



城轨辅助变流器热设计方法研究

杨宁

(中国铁道科学研究院机车车辆研究所，北京100081)

针对辅助变流器热设计的需求，建立有限体积法的迭代方程，并结合城轨辅助变流器的热设计，提出热仿真的设计步骤与方法。依照此方法建立北京城轨13号线辅助变流器箱体与内部主要电气部件的数学模型，采用仿真与公式计算结合的IGBT热损耗计算方法，使用六面体网格离散时间与空间域的模型，借助流体力学软件迭代有限体积法方程进行热仿真的计算，计算结果满足温升要求。依据此热设计结果试制成样机，完成稳态温升试验，并将主要电气部件试验结果与仿真结果进行对比。结果满足设计初衷，验证了有限体积法的热仿真分析方法的可行性。

城轨辅助变流器；热设计；建模；有限体积法

对于城轨列车辅助变流器的设计而言，其箱体密封性好，运行环境恶劣，安装在车下等特定的需求，对发热设计带来更高的要求。传统的试验结合经验[1-2]的方式难免会带来设计周期的加长和成本的浪费。目前国外结合计算机辅助软件，将有限元数值分析引入热设计的仿真中[3]，虽然其计算精度高，但求解时间较长。也有使用有限差分的方法替代导数求解，但仅限于对规则的模型求解。本文综合2种方法的优点使用有限体积法对城轨辅助变流器进行热仿真设计方法的研究。

1　有限体积法方程的……

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