• V. S. Ostrenko Zaporizhzhia State Engineering Academy, Ukraine
  • T. V. Kritska Zaporizhzhia State Engineering Academy, Ukraine




induction motor, IGBT module, power losses, junction temperature, inertia moment


The most effective and economical way to a smooth start and control the rotor speed of the induction motor is to change the frequency of the voltage supply. During acceleration of the motor it is necessary to ensure not only the actuator static torque, and the dynamic inertia overcoming. Thus, the value of the dynamic moment of inertia depends on the time of increasing the motor rotational speed. To overcome this dynamic torque on the engine during acceleration, stator windings create additional magnetic field due to increase current consumption. Typically, it is desirable that the duration of the engine acceleration was minimal, i.e. , the acceleration is maximized. This may cause excessive increase in the output current of the frequency converter and damage of bipolar transistors with insulated gate (IGBT), which power switches are used. To ensure reliable operation of AC Drivers the method to perform calculations to determine the type of IGBT module, temperatures structures of transistor and inverse diode of the inverter, when starting the engine, depending on the load torque and the moment of inertia of the actuator is proposed. Method for determination of the values of the polynomials coefficients that approximate energy IGBT switching losses and reverse diode recovery losses depending on the value of the collector current IGBT is proposed. A method for determination of the required values of heat sink thermal resistance, which cool IGBT module is proposed. Charts of the transistor temperature dependence and inverse diode values of the acceleration duration and of induction motor inertia – the actuator are shown.

Author Biographies

V. S. Ostrenko, Zaporizhzhia State Engineering Academy

PhD, Associate professor

T. V. Kritska, Zaporizhzhia State Engineering Academy

Dr. of Technical Sciences, Professor


Thermal Design and Temperature Ratings of IGBT Modules [Електронний ресурс] = Теплове проектування та максимальні допустимі значення температури модулів IGBT. / Application Note I Thermal Design Doc. No. 5SYA 2093-00 Sept. 2011./ Режим доступу: http://www05.abb.com/global/scot/scot256.nsf/veritydisplay/754216faaa21d0e6c125791f0046de68/$file/5SYA%202093 00_thermal%20design%20of%20IGBT%20Modules.pdf (вільний). – Загол. з екрану.

Москаленко В. В. Электрический привод / В. В. Москаленко. – М. : Издательский центр «Академия», 2007. – 368 с.

PWM invertors [Електронний ресурс] = ШІМ інвертори /Adel Gastli/Глава 6 підручника: Удосконалення знань з силової електроніки (Advanced Power Electronics). – Електронні данні (1 файл, 995,86 КБ). [2006] – Режим доступу: http://ape.gastli.net/ Chapter4/APE_CH4.pdf (вільний). – Загол. з екрану.

Voltage ratings of high power semiconductors. [Електронний ресурс] = Номінальне значення напруги силових напівпровідникових приладів / Bjurn Backlund, Eric Carroll / ABB Semiconductors – Електронні данні (1 файл). – Switzerland [ 2006] – Режимдоступу: http://www05.abb.com/global/scot/scot256.nsf/veritydisplay/1c4234b4fa1cb5f4c12571e7004bed25/$file/5SYA%202051-00%20 August%2006 %20Voltage%20ratings%20of%20high%20power%20 semiconductors.pdf , (вільний). – Загол. з екрану.

Applying IGBT [Електронний ресурс] = Застосування IGBT / Bjorn Backlund, Raffael Schnell, Ulrich Schlapbach, Roland Fischer, Evgeny Tsyplakov / ABB Semiconductors – Електронні данні (1 файл). –Switzerland [ 2012] – Режим доступу: http://www05.abb.com/global/scot/scot256.nsf/ veritydisplay/f63a04e9734e7f0cc1257a590042f31c/$file/5SYA205304%20Applying%20IGBTs.pdf (вільний). –Загол. з екрану.

Остренко В. С. Определение максимально допусти-мого значения частоты коммутации модуля IGBT / В. С. Остренко // Електротехніка та електроенергетика. – 2012. – № 2. – С. 28–33.

Application Manual Power Semiconductors [Електронний ресурс] = Підручник до застосування силових напівпровідникових приладів / Arendt Wintrich, Ulrich Nicolai, Werner Tursky, Tobias Reimann/SEMIKRON International GmbH [2011] – Режим доступу: http://www.semikron .com/skcompub/ko/section1_Power_Semiconductors_Basic_Operating_Principles_section2_Basics.pdf (вільний).– Загол. з екрану.

ВЭМЗ Технический каталог [Електронний ресурс] =Каталог асинхронных двигателей/ВЭМЗ – Электронные данные(1 файл, 3,3 МБ). – [2010] – Режим доступу: http://sp-electro.ru/downloads/vemp.pdf (вільний).– Загл. с экрана.

SKiiP 39AC12T4V1[Електронний ресурс] = Модуль IGBT/SEMIKRON – Електронні данні (1 файл, 371,75 кБ). [2011] – Режимдоступу: http://www.semikron.com/products/data/cur/assets/SKiiP_39AC12T4V1_25231450.pdf (вільний). – Загол.з екрану.

P 16 Heat sink [Електронний ресурс] Охолоджувач Р16 / SEMIKRON – Електронні данні (1 файл). [2005] – Режим доступу:http://www.semikron.com/products/data/cur/assets/Heatsink_KL_280_P16_200_mm_sawed_brushed_washed_41123790.pdf (вільний). – За-гол. з екрану.

How to Cite

Ostrenko, V. S., & Kritska, T. V. (2013). TEMPERATURE CALCULATION OF IGBT MODULE FREQUENCY CONVERTOR AT START OF INDUCTION MOTOR. Electrical Engineering and Power Engineering, (2), 47–53. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2013-2-6