Download Simulation - Zth Messtechnik - transiente thermische Impedanz von Leistungshalbleitern - thermisch-elektrische Simulation

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Download Simulation

Auf dieser Seite können Sie verschiedene Simulationsprogramme und Simulationsergebnisse per Download herunterladen.
Die Simulationsergebnisse liegen als gezippte Textdokumente vor (Dezimaltrennzeichen = Punkt, Spaltentrenner = Tab).
Die Simulationsprogramme als ausführbare EXE-Dateien (64-Bit Konsolenanwendung).

Alle Simulationsbeispiele wurden mit folgenden Parametern simuliert:
Simulationszeit=0-100s, Schrittweite=10ns
Grundfrequenz=400Hz, Modulationsfrequenz=12000Hz
Modulationsart: Unterschwingungsverfahren
Starttemperatur (Tamb)=25,00°C

Statorinduktivität Ls1/Ls2/Ls3=0,195mH, Statorwiderstand Rs1/Rs2/Rs3=15,8mΩ
Rotorinduktivität Lr1/Lr2/Lr3=0,238mH, Rotorwiderstand Rr1/Rr2/Rr3=10mΩ
Hauptinduktivität Lh1/Lh2/Lh3=11,1mH, Schlupf=0,040

Anfang Plotzeit=99,995s, Ende Plotzeit=100s, Plotschrittweite=1µs, im Bereich der Schaltverluste=10ns

Achtung: der Download und die Benutzung dieser Programme und Daten erfolgt auf eigene Gefahr! Für Schäden insbesondere für unmittelbare oder mittelbare Folgeschäden, Datenverlust, entgangenen Gewinn, System- oder Produktionsausfälle die durch die Nutzung oder durch das Herunterladen von Daten entstehen, wird keine Haftung übernommen.

Simulationsvergleich zwischen 2-Level-IGBT-Wechselrichter mit offenem und geschlossenem Wasserkühler:
2-Level, 3-Phasen, 450A-Modul, Uzk=700V, offener Wasserkühler (773KB),                                                 Simulationsprog.: 2Level_450A_700V_offWKühler (102KB)
2-Level, 3-Phasen, 450A-Modul, Uzk=700V, geschlossener Wasserkühler (779KB),                                       Simulationsprog.: 2Level_450A_700V_geschlWKühler (102KB)

Simulationsvergleich zwischen 3-Level-IGBT-Wechselrichter und 2-Level-IGBT-Wechselrichter:
2-Level, 3-Phasen, 300A-Modul, Uzk=800V, geschlossener Wasserkühler      Modulationsgrad=0,69 (794KB), Simulationsprog.: 2Level_300A_800V_geschlWkühler (102KB)


Für den 2-Level-3Phasen-300A-IGBT-Wechselrichter ist eine Dynamic Link Library (DLL) verfügbar. Durch Einbinden
dieser Bibliothek in numerische Simulationsprogramme lassen sich damit komplexe umrichtergespeiste Antriebe
simulieren. Sie kann kostenlos angefordert werden.

Beispiel:

% Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM.m
% Transiente thermisch-elektrische Simulation 3Phasen-2Level-Wechselrichter, Last: Asynchronmotor (Motorbetrieb)
% Version 1.0, 02.05.2022  
% IGBT-Modul 300A/1200V, Uzk=800V
% Kuehlkoerper: geschl. Wasserkuehler mit 14,5mm Deckplatte
% Waermeleitpaste: silikonfrei
% Kuehlmedium: Wasser 8l/min
% Last: Asynchronmotor, (Ls, Rs, Lh, Lr, Rr, Schlupf)
% Motordaten: nur LR-Last, dann Lh = 1E-10, Lr = 1E-10, Rr = 1E-10

% ------------------------------------------------------------------------
% Lib-Funktionen Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM.m:

% call DatReset:
% alle Variable in der DLL initialisieren (ton/toff, Ut, Zth)

% call DatenSchreiben:
% Steuer-Datenfeld[] in der DLL übergeben und den Variablen zuweisen
% DatenfeldSchreiben[1] = d_SimuZeit_Ende      Simulationszeitende
% DatenfeldSchreiben[2] = d_Ls123                   Statorinduktivität
% DatenfeldSchreiben[3] = d_Lh123                   Hauptinduktivität
% DatenfeldSchreiben[4] = d_Lr123                    Rotorinduktivität
% DatenfeldSchreiben[5] = d_Rs123                   Statorwiderstand
% DatenfeldSchreiben[6] = d_Rr123                   Rotorwiderstand
% DatenfeldSchreiben[7] = d_S                          Schlupfwert
% DatenfeldSchreiben[8] = d_Tamb                    Tambient
% DatenfeldSchreiben[9] = i_Gate_S1                 Gate Schalter 1
% DatenfeldSchreiben[10] = i_Gate_S2               Gate Schalter 2
% DatenfeldSchreiben[11] = i_Gate_S3               Gate Schalter 3
% DatenfeldSchreiben[12] = i_Gate_S4               Gate Schalter 4
% DatenfeldSchreiben[13] = i_Gate_S5               Gate Schalter 5
% DatenfeldSchreiben[14] = i_Gate_S6               Gate Schalter 6

% call DatBerechnenLesen:
% Berechnung in der DLL bis Simulationszeitende mit anschließender Übertragung der Meßdaten
% Ergebnisfeld[1] = d_Is1                                 Strom Stator 1
% Ergebnisfeld[2] = d_Is2                                 Strom Stator 2
% Ergebnisfeld[3] = d_Is3                                 Strom Stator 3
% Ergebnisfeld[4] = d_Ir1                                 Strom Rotor 1
% Ergebnisfeld[5] = d_Ir2                                 Strom Rotor 2
% Ergebnisfeld[6] = d_Ir3                                 Strom Rotor 3
% Ergebnisfeld[7] = d_Us1                                Spannung Stator 1
% Ergebnisfeld[8] = d_Us2                                Spannung Stator 2
% Ergebnisfeld[9] = d_Us3                                Spannung Stator 3
% Ergebnisfeld[10] = d_Ur1                               Spannung Rotor 1
% Ergebnisfeld[11] = d_Ur2                               Spannung Rotor 2
% Ergebnisfeld[12] = d_Ur3                               Spannung Rotor 3
% Ergebnisfeld[13] = d_T_Schalter1                   Temperatur Schalter 1
% Ergebnisfeld[14] = d_T_Schalter2                   Temperatur Schalter 2
% Ergebnisfeld[15] = d_T_Diode1                      Temperatur Diode 1
% Ergebnisfeld[16] = d_T_Diode2                      Temperatur Diode 2

% Eingabe Statorinduktivität (Ls1/2/3 in H)
d_Ls123 =  0.00019500;

% Eingabe Hauptinduktivität (Lh1/2/3 in H)
d_Lh123 = 0.01110000;

% Eingabe Rotorinduktivität (Lr1/2/3 in H)
d_Lr123 = 0.00023800;

% Eingabe Statorwiderstand (Rs1/2/3 in Ohm)
d_Rs123 = 0.015800;

% Eingabe Rotorwiderstand (Läufer)(Rr1/2/3 in Ohm)
d_Rr123 = 0.010000;

% Schlupfwert (0-1)
d_S = 0.040;

% Eingabe Tamb (0.00-300C)
d_Tamb = 25;

% Vorbelegung Variable
d_Is1 = 0;
d_Is2 = 0;d_Is3 = 0;
d_Ir1 = 0;
d_Ir2 = 0;
d_Ir3 = 0;
d_Us1 = 0;
d_Us2 = 0;
d_Us3 = 0;
d_Ur1 = 0;
d_Ur2 = 0;
d_Ur3 = 0;
d_T_Schalter1 = 0;
d_T_Schalter2 = 0;
d_T_Diode1 = 0;
d_T_Diode2 = 0;

% Externer Bibliothek laden
loadlibrary('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll.dll' , 'Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll.h')

% Funktion DatReset in externer Bibliothek aufrufen (Daten zurücksetzen)
calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatReset');

% Datenfeld mit Daten zusammensetzen (1. Schaltmuster)
i_Gate_S1 = 1; i_Gate_S2 = 0; i_Gate_S3 = 1; i_Gate_S4 = 0; i_Gate_S5 = 1; i_Gate_S6 = 0;
d_SimuZeit_Ende = 0.00000823;
DatenfeldSchreiben = [d_SimuZeit_Ende, d_Ls123, d_Lh123, d_Lr123, d_Rs123, d_Rr123, d_S, d_Tamb, i_Gate_S1, i_Gate_S2, i_Gate_S3, i_Gate_S4, i_Gate_S5, i_Gate_S6];

% Funktion DatSchreiben in externer Bibliothek aufrufen (Daten nach DLL schreiben)
calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatSchreiben', DatenfeldSchreiben);

% Funktion DatBerechnenLesen in externer Bibliothek aufrufen (Daten in DLL berechnen, Daten von DLL lesen)
DatenfeldLesen = [d_Is1, d_Is2, d_Is3, d_Ir1, d_Ir2, d_Ir3, d_Us1, d_Us2, d_Us3, d_Ur1, d_Ur2, d_Ur3, d_T_Schalter1, d_T_Schalter2, d_T_Diode1, d_T_Diode2];
[~, Ergebnisfeld] = calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatBerechnenLesen', DatenfeldLesen);
disp(Ergebnisfeld);

% 2. Schaltmuster
i_Gate_S1 = 1; i_Gate_S2 = 0; i_Gate_S3 = 1; i_Gate_S4 = 0; i_Gate_S5 = 0; i_Gate_S6 = 1;
d_SimuZeit_Ende = 0.00002161;
DatenfeldSchreiben = [d_SimuZeit_Ende, d_Ls123, d_Lh123, d_Lr123, d_Rs123, d_Rr123, d_S, d_Tamb, i_Gate_S1, i_Gate_S2, i_Gate_S3, i_Gate_S4, i_Gate_S5, i_Gate_S6];
calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatSchreiben', DatenfeldSchreiben);
DatenfeldLesen = [d_Is1, d_Is2, d_Is3, d_Ir1, d_Ir2, d_Ir3, d_Us1, d_Us2, d_Us3, d_Ur1, d_Ur2, d_Ur3, d_T_Schalter1, d_T_Schalter2, d_T_Diode1, d_T_Diode2];
[~, Ergebnisfeld] = calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatBerechnenLesen', DatenfeldLesen);
disp(Ergebnisfeld);

% 3. Schaltmuster
i_Gate_S1 = 0; i_Gate_S2 = 1; i_Gate_S3 = 1; i_Gate_S4 = 0; i_Gate_S5 = 0; i_Gate_S6 = 1;
d_SimuZeit_Ende = 0.00003265;
DatenfeldSchreiben = [d_SimuZeit_Ende, d_Ls123, d_Lh123, d_Lr123, d_Rs123, d_Rr123, d_S, d_Tamb, i_Gate_S1, i_Gate_S2, i_Gate_S3, i_Gate_S4, i_Gate_S5, i_Gate_S6];
calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatSchreiben', DatenfeldSchreiben);
DatenfeldLesen = [d_Is1, d_Is2, d_Is3, d_Ir1, d_Ir2, d_Ir3, d_Us1, d_Us2, d_Us3, d_Ur1, d_Ur2, d_Ur3, d_T_Schalter1, d_T_Schalter2, d_T_Diode1, d_T_Diode2];
[~, Ergebnisfeld] = calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatBerechnenLesen', DatenfeldLesen);
disp(Ergebnisfeld);

% 4. Schaltmuster
i_Gate_S1 = 0; i_Gate_S2 = 1; i_Gate_S3 = 0; i_Gate_S4 = 1; i_Gate_S5 = 0; i_Gate_S6 = 1;
d_SimuZeit_Ende = 0.00005107;
DatenfeldSchreiben = [d_SimuZeit_Ende, d_Ls123, d_Lh123, d_Lr123, d_Rs123, d_Rr123, d_S, d_Tamb, i_Gate_S1, i_Gate_S2, i_Gate_S3, i_Gate_S4, i_Gate_S5, i_Gate_S6];
calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatSchreiben', DatenfeldSchreiben);
DatenfeldLesen = [d_Is1, d_Is2, d_Is3, d_Ir1, d_Ir2, d_Ir3, d_Us1, d_Us2, d_Us3, d_Ur1, d_Ur2, d_Ur3, d_T_Schalter1, d_T_Schalter2, d_T_Diode1, d_T_Diode2];
[~, Ergebnisfeld] = calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatBerechnenLesen', DatenfeldLesen);
disp(Ergebnisfeld);

% 5. Schaltmuster
i_Gate_S1 = 0; i_Gate_S2 = 1; i_Gate_S3 = 1; i_Gate_S4 = 0; i_Gate_S5 = 0; i_Gate_S6 = 1;
d_SimuZeit_Ende = 0.00006033;
DatenfeldSchreiben = [d_SimuZeit_Ende, d_Ls123, d_Lh123, d_Lr123, d_Rs123, d_Rr123, d_S, d_Tamb, i_Gate_S1, i_Gate_S2, i_Gate_S3, i_Gate_S4, i_Gate_S5, i_Gate_S6];
calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatSchreiben', DatenfeldSchreiben);
DatenfeldLesen = [d_Is1, d_Is2, d_Is3, d_Ir1, d_Ir2, d_Ir3, d_Us1, d_Us2, d_Us3, d_Ur1, d_Ur2, d_Ur3, d_T_Schalter1, d_T_Schalter2, d_T_Diode1, d_T_Diode2];
[~, Ergebnisfeld] = calllib('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll' , 'DatBerechnenLesen', DatenfeldLesen);
disp(Ergebnisfeld);

% Externer Bibliothek aus dem Speicher entladen
unloadlibrary('Level2_300A_800V_geschlWKuehler_ASM_dll');


Ergebnis:

Is1         Is2          Is3          Ir1          Ir2          Ir3            Us1          Us2           Us3            Ur1           Ur2            Ur3              T_S1         T_S2         T_D1         T_D2
0.0001     0.0001     -0.0001     0           0             0              0.0000      0.0000      -0.000         0              0               0               25.0000     25.0000     25.0000     25.0000
8.2817     8.2817     -16.5633   8.1066    8.1066    -16.2131   120.4036   120.4036   -240.8073   145.6964   145.6964   -291.3929   25.0004     25.0000     25.0000     25.0000
1.3612     21.9210   -23.2821   1.3302    21.4560   -22.7862   -121.7651  240.4247   -118.6596  -145.1956  292.1178   -146.9222   25.0087     25.0000     25.0000     25.0016
1.3332     21.6487   -22.9819   1.3023    21.1807   -22.4830   -0.2728     -2.5241      2.7969       -0.0324     1.7593       -1.7269      25.0084     25.0000     25.0000     25.0018
-4.4217    33.0127   -28.5909   -4.3315   32.3007   -27.9692   -120.8192  239.1026   -118.2835  -145.3419  292.9829   -147.6410   25.0083     25.0001     25.0000     25.0018

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