日立制作所最近开发的机车车辆控制用半导体元件

介绍了用于铁路机车车辆驱动装置的2000V IGBT模块的开发经过与协向。由于2000V、3300V、4500－6500V的耐压系列化，几乎适用于所有的铁路机车车辆用2点式及3点式的逆变器。IGBT模块电流的系列化发展，使各种容量的逆变器实现了小型紧凑化，以3300V IGBT为例，针对路机车车辆器件的高耐压低损耗硅元件的关键技术，介绍了快速低损耗的穿通型IGBT的开发构思及特性以及快速快复二级管的技术特性。同时介绍了可靠性高的大容量模块技术，低热电阻、均流及绝缘技术并对下一代器件技术HiGT的设计、特性及适用性作了说明。     

AC 01/02型电动列车牵引逆变器测试装置研制

交流传动车辆上牵引逆变器及其核心模块用的检测装置对车辆维修部门而言是非常必需的.提出并设计了AC 01/02型电动列车GTD(门极可关断晶闸管)牵引逆变器测试装置.本装置是在分析AC 01/02型电动列车GTO牵引逆变器及其相模块特性的基础上进行设计的.研究了其设计原理和相模块结构特点及其电气性能,并用于GTO逆变器及其相模块的检测与维修.还应用高性能数字信号处理器(DSP)芯片,开发了脉宽调制(PWM)控制电路板,装置及其软件设计能够符合工程应用的需要.对目前运行的绝缘栅双极晶体管(IGBT)牵引逆交器,同样具有重要的参考与应用价值.     

城市轨道交通车辆牵引逆变器的技术发展

简单介绍了城市轨道交通车辆牵引逆变器的发展和主电路,对具有完全自主知识产权的简统化牵引逆变器进行了分析,对牵引逆变器的冷却方式和IGBT变流器模块进行了详细的介绍.通过实际装车考核,表明该简统化牵引逆变器完全满足目前城市轨道交通车辆牵引系统的需求.     

IGBT牵引变流器在近郊和干线机车动车上的使用

IGBT自80年代初开发以来,现已成为牵引中使用的主要电力半导体器件.其应用从最初复杂的变流器电路发展到今天近郊机车动车用的标准电路,并开始用于干线机车动车的大功率变流器中.今天的电路技术主要是用无需布线的IGBT二点式电路.除了有各种可能的冷却方式外,其他基本系统也不同.     

地铁车辆用DC 1500V IGBT牵引逆变器

介绍了TGN39型地铁车辆用DC 1500 V IGBT牵引逆变器的主要参数、主电路和总体结构,阐述了该逆变器的技术特点。通过试验及运营表明该逆变器的设计能满足地铁牵引的要求。     

国内城轨车辆电传动系统主要问题分析

城轨车辆的牵引电机在牵引和电制动工况下短时过载可达50%,瞬时过载可达100%.IGBT牵引逆变器在电制动时浪涌输出电流尖峰值允许超过器件额定电流20%.并联工作电机负荷不平衡受轮径差影响极大,与电机转差率相关.提出了逆变器与牵引电机的配置原则.     

日本铁道车辆用新型逆变器

ＩＰＭ是一种将驱动和保护电路集成于一体的智能功率器件。为了开发符合２１世纪要求的高性能铁道车辆用逆变器，日本铁路采用了世界上最新的功率器件－－高耐压智能模块（ＨＶＩＰＭ），从而使原来采用３点式逆变电路改为２点式，大大简化了电路，缩小了体积，减轻了质量，提高了可靠性。本文介绍了３．３ｋＶ ＨＶＩＰＭ器件在日本铁道车辆上的应用情况。     

简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器

详细介绍了具有完全自主知识产权的简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器的主电路、变流器模块、牵引控制单元(DCU)以及总体设计,阐述了该型牵引逆变器的技术特点.通过实际装车考核,表明该简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器的设计完全能够满足目前地铁交流牵引传动系统的要求.     

地铁车辆牵引变频调速系统的设计与仿真

以地铁车辆用DC750V牵引变频器为例,采用IGBT作为主要开关元件设计了逆变器主电路及控制系统,并利用MATLAB/SIMULINK进行了仿真。最后提出了用预测控制改善直接转矩控制效果的构想。     

西班牙Talgo 350型高速动力车头(一)

用于未来西班牙高速铁路商业运营的Talgo 350型准轨高速列车由1台动力车头和6辆Talgo车辆组成.动力车头采用了最新的空气动力学知识,安装了基于列车通信网络TCN的电子控制装置,集成了辅助逆变器的IGBT变流器和半弹性架支式悬挂的横向传动装置.     

西班牙Talgo 350型高速动力车头(二)

用于未来西班牙高速铁路商业运营的Talgo 350型准轨高速列车由1台动力车头和6辆Talgo车辆组成.动力车头采用了最新的空气动力学知识,安装了基于列车通信网络TCN的电子控制装置,集成了辅助逆变器的IGBT变流器和半弹性架支式悬挂的横向传动装置.     

车辆上的电气设备

新干线300系电动车组的重量比100系下降了30%.ICE3的最大轴重比ICE2轻了20%.最新的新干线500系电动车组在高速列车中具有最小的运行阻力.运行阻力低的较轻的车辆能耗也少.异步牵引电动机的重量是直流牵引电动机的一半.使用2.5 kV 1.8 kA IGBT元件的变流器,其输出功率与重量之比达到0.65 kw/kg,这比用4.5 kV 2.5 kA GTO元件时提高了40%.使用4 kV IGBT将更进一步减轻重量.自1990年以来金属化膜电容器取得了巨大进步.如果用它来取代电解电容器将能达到更长的寿命和更高的可靠性.作为交流系统未来的牵引电路,正在开发一种取代传统牵引变压器和PWM整流器的中频变压器.     

现代内燃动车组

近半个多世纪以来．世界许多国家积极发展电气化铁路．不断扩大电力牵引范围，内燃机车和内燃动车组数量逐渐减少。在这样的变化过程中．旅客运输采用内燃动车组车辆．无论是运营可靠性还是乘车舒适性．都还是有很好的技术特性。近年来，内燃动车组采用现代技术有了新的发展。新的内燃动车组运营具有比较理想的技术和经济性能指标．并能满足生态环境保护的严格要求。现在．一些机车车辆制造公司研制生产采用综合牵引传动方式（柴油和电力）列车．能够在电气化和非电气化铁路网上都得到最好地运用。     

一种磁悬浮列车牵引逆变器的研制

介绍了TEP-15HI02型磁悬浮列车IGBT牵引逆变器的主要技术参数、主电路原理及总体结构,简述了该逆变器的技术特点,通过组合试验及运行考核表明该逆变器的设计能够满足磁悬浮列车应用需求.     

城市轨道车辆电气传动系统发展综述

随着新一代IGBT电力电子器件的迅速发展,在城市轨道车辆上应用的电气传动系统的电路方案也在不断地更新与发展。文章综述了城市轨道车辆主、辅传动系统采用新器件所构成的电路方案及其发展,并结合目前国内外技术现状对其提出了一些看法。     

俄罗斯国产地铁车辆异步牵引传动装置及其运营

1 异步电机牵引传动装置的优点 日前，俄罗斯地铁电动车辆的上车型是装有直流牵引电动机和接触电阻控制装置的车辆。尽管直流电动机长期以来已经显现出了它的运营适宜性，但足它的缺点是不容忽视的。比如，整流子部件和电刷装置的可靠性较差；由于安装空间狭小其功军受到了限制；运营条件下，其技术保养和修理的费用高。而异步电机牵引传动装置就没有上述这些缺点，而且由于工业部门研发大功率IGBT晶体管的成功，为这种电机的制造创造了条件。     

跨座式单轨车辆辅助逆变器IGBT模块失效分析

辅助电源系统作为跨座式单轨车辆上的重要组成部分，主要通过控制辅助逆变器开关元器件IGBT的开合顺序，将直流电转化为交流电为车辆设备供电。文章以重庆轨道2号线84辆车为研究对象，主要针对跨座式单轨车辆辅助逆变器在长时间运行后的IGBT模块失效形式进行统计与研究，结合故障现象和运营环境提出针对性的解决方案和设备维保建议。通过对IGBT模块失效机理及特征指标的分析发现，跨座式单轨车辆辅助逆变器IGBT模块的主要失效形式为封装级失效，即键合线脱落，在外部特性上表现为导通压降值增大。根据以上分析研究，文章提出了针对此类问题的在线评估方法和相应的设备维保建议，对于提高辅助逆变器和车辆的运营效率以及节约设备维保的经济成本和时间成本方面具有借鉴意义。     

运用车辆动态模拟装置提高东海道新干线列车的乘坐舒适性

介绍了车辆动态模拟装置在评价车辆乘坐舒适性方面的应用情况,并阐述了车辆动态模拟装置在车辆部件研发过程中的重要作用.     

TGN10型地铁车辆用DC1500VIGBT牵引逆变器

介绍了TGN10型地铁车辆用DC 1500V IGBT牵引逆变器的主要技术参数、主电路和总体结构,阐述了该牵引逆变器的保护方案。通过地面试验说明该逆变器的设计能满足技术要求。     

地铁列车牵引逆变器中IGBT动态不均衡故障分析

以上海地铁列车牵引逆变器维修现状为例,从分析关键大功率器件IGBT的工作特性出发,通过设计支路动态电流试验,分析器件内部的电流均衡性与其功能失效的关系,为逆变器检修提出了新的思路.