Integration of Wide Bandgap semiconductors for Embedded Motor Drives

用于嵌入式电机驱动的宽带隙半导体集成

基本信息

  • 批准号:
    2763726
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2022 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The project will address the potential benefits of using wide bandgap semiconductors within embedded drives, key tasks to analyse:- Effect of low loss switching devices on efficiency.- Analyse the benefits of using multi-pole motors with respect to partitioning of power converters.- Analyse the benefits of using multi-pole motors with respect to higher power density.- Analyse any motor power density increases by using higher number of pole pairs and increased electrical fundamental frequency.- Look into the thermal management and tradeoff with reduced switching losses and reduced heatsink size.- Examine the use of higher switching frequencies and the effect on the input filter size and cost.- Create a report outlining the above to be used as a technology gate to decide the route forward to real demonstration.- Develop a demonstrator to explore in practice the tradeoffs and algorithms developed above.This research project will mostly focus on exploring different topological arrangements of power semiconductor and passive devices to facilitate the integration of the power converter with the electrical machine thus saving significant material and cabling in a typical propulsion system. These different topologies will utilize the fast switching, low loss, and high-temperature capabilities of wide band gap semiconductors in order to reduce the size of the power converter. The topological research shall also consider the requirements of the motor and mitigate and control the damaging effects of the high dV/dT stress that the wide band-gap can potentially cause. New methods of packaging and integration of semiconductors, passives and motor windings will also be considered to enable cost effective ways to realise the integrated drive structures.
该项目将解决在嵌入式驱动器中使用宽带隙半导体的潜在好处,要分析的主要任务:-低损耗开关设备对效率的影响。-分析使用多极电机相对于电源转换器分区的好处。-分析使用多极电机相对于更高功率密度的好处。-通过使用更多极对和更高的电气基频来分析任何电机功率密度的增加。-研究减少开关损耗和减少散热器尺寸的热管理和权衡。-检查更高开关频率的使用以及对输入过滤器大小和成本的影响。-创建一份概述上述内容的报告,用作技术门决定真正演示的路线。-开发一个演示器,在实践中探索上面开发的权衡和算法。本研究项目将主要集中在探索功率半导体和无源器件的不同拓扑布置,以促进功率转换器与电机的集成,从而在典型的推进系统中节省大量材料和布线。这些不同的拓扑将利用宽带隙半导体的快速开关、低损耗和高温能力,以减小功率转换器的尺寸。拓扑研究还应考虑电机的要求,减轻和控制宽带隙可能导致的高dv/dt应力的破坏影响。还将考虑半导体、无源和电机绕组的封装和集成的新方法,以实现集成驱动结构的成本效益方法。

项目成果

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  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
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