适应DC1500V供电制式的全碳化硅VVVF逆变器验证结果

小田急电铁有限公司在开展铁道车辆节能的研发工作中,在主电路系统中采用SiC(碳化硅)功率模块,取得了扩大再生电力制动领域,降低电动机损耗、实现主电路系统整体节能化等研究成果。介绍了该公司在1000型翻新车辆上搭载应用全SiC VVVF逆变器等装置,经现车试验确认与传统系统相比,耗电量降低40%,体积、质量均降低80%以上,大幅度实现了装置小型轻量化。     

北京复八线地铁车辆电传动系统

北京复八线地铁车辆是我国自主设计制造的第一批城轨交流传动车辆，文中阐述了其主要性能，并对主电路系统及其设备的主要参数，控制系统进行了分析和研究，给出了相关的参数和控制框图。     

利用碳化硅(SiC)元件实现新干线车辆主电路系统小型轻量化

日本东海铁路公司为进一步研发新干线车辆主电路系统,开展车辆节能工作,进行了多项研究与试验。文章介绍了应用碳化硅元件,试制走行风冷却方式的主变流器等,在世界上首次实施高速铁路运行试验,试验结果表明试制装置性能达到预期要求,得到可以确立实用化目标的结论。整个主电路系统质量比N700系列车主电路系统减轻11 t。     

铁道车辆驱动技术最新动向

介绍日本铁道车辆用主电路系统中重要的电气设备及功率半导体器件的发展概况、演变过程。分别就直流电动车及交流电动车,阐述了主电路系统中采用的新技术、新装备,描述了车辆用主电路系统的研发动向,以及开发新型驱动系统方面开展的卓有成效的工作。     

深圳地铁1号线增购车辆的部分系统改进

结合深圳地铁1号线原有车辆,介绍了深圳地铁1号线新增购车辆主电路系统、制动系统、通信控制系统、空调系统、车门系统、照明系统、乘客信息系统、火警报警系统的改进情况.     

日本FASTECH360主电路系统的开发

为新干线高速试验列车开发了3种主电路系统,并用E954型车辆进行了运行试验,来确认各种主电路系统的功能和性能,且在约60万km的耐用性试验运行后,进行了解体检测。     

地铁牵引功率模块测试系统设计

地铁牵引系统主要由牵引逆变器提供动力,牵引功率模块是其中的核心主电路部分。介绍了一种地铁牵引系统功率模块测试系统设计思路及参数计算,给出了测试系统的硬件和软件设计方法。通过静态脉冲测试和动态脉冲测试可以看出,设计的测试系统可较为精确地测量到地铁牵引逆变器功率模块每个桥的桥臂IGBT(绝缘栅双极晶体管),且其实测值与理论计算值接近。该测试系统较为适合现场测试和验证功率模块的整体性能。     

南京地铁车辆IPM模块国产化设计与验证

通过对地铁车辆辅助逆变器进行分析,研究设计了国产化的IPM模块,在南京地铁1号线列车进行装车试验,解决了进口IPM模块备件供应不及时导致辅助逆变器无法修复的问题。     

上海地铁一号线车辆静止辅助系统的改造与国产化设计

阐述了采用HVIGBT模块对运行已久的上海地铁一号线车辆GTO静止辅助系统的改造,以实现其国产化设计。对所研制的斩波主电路采用Matlab/Simulink软件进行仿真分析研究,并将仿真结果与实验波形进行比较。这种改造与国产化,确保了地铁车辆持续安全可地靠运行,具有重要的经济意义。     

基于铜夹互连的双芯片功率器件的热力机械性能研究

传统的功率半导体器件封装结构通常会采用铝（Al）线键合，这就导致了器件电路寄生电感大和可靠性问题，限制了碳化硅（SiC）功率器件的发展。有研究人员提出了一种新型的铜夹互连工艺，可实现双面散热和提高器件的功率密度，但目前的研究主要集中在其热性能和可靠性方面，缺少对结构设计的优化研究。因此，有必要对多芯片铜夹互连的结构优化设计开展进一步研究。文章针对铜夹功率器件重要的结构参数对芯片应力集中的影响进行了仿真研究。结果表明，铜夹厚度对芯片应力集中影响最大，而铜夹跨度影响最小。对比采用焊料层应力最小的结构参数建立铜夹器件模型与对应的引线模块，可发现在功率循环下，铜夹器件的铜夹和焊料层的疲劳寿命相比于引线模块提升了10倍以上，并且卸荷槽对提升铜夹器件疲劳寿命有显著影响。     

地铁车辆异常振动问题分析与改进

随着地铁车辆制式不断变化和运营速度不断提高，地铁车辆噪声及振动问题愈加突出。文章针对武汉地铁7号线车辆异常振动的问题，以ATO(载客运营)模式在正线开展车辆振动测试，分析车辆运行时大功率设备、车辆悬挂系统及轮轨关系对车辆振动的影响规律，并基于轮轨关系提出相应的改进措施和优化策略。经分析，轨道波磨引起的80～120 Hz振动频率和车轮失圆引起的15～20倍车轮转频是导致车辆异常振动的根本原因，因此，针对此问题将轮对镟修策略由传统的故障修优化为预防修，并进行了跟踪试验。经试验验证，优化后的轮对镟修策略能有效抑制车辆异常振动，乘坐舒适度指标衰减幅值最大达64.6%,能够显著延长轮对维护周期，降低生产成本。     

基于应力差改善的SiC模块用氮化硅衬板匹配性研究

功率半导体器件的快速发展，特别是SiC功率模块的广泛应用对模块中的陶瓷覆铜衬板提出了更高要求，模块封装中陶瓷覆铜衬板的翘曲将影响其可靠性。文章研究了陶瓷覆铜衬板的应力状态以及应力与衬板翘曲的关系，并提供了包括延长冷却时间、降低峰值温度、调整铜体积比在内的减小翘曲度的改善方案，使衬板与SiC模块匹配性得到提升，从而提升了模块可靠性。     

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.     

广州地铁一号线列车故障诊断系统的设计概念

广州地铁一号线车辆引进了德国ＡＥＧ与西门子集团的列车故障诊断系统，它既能诊断地铁车辆主要部件的故障，还能综合判定４动２拖整列地铁车辆的等级，对故障情况进行记录，并向司乘人员提供处理的方法，该文介绍故障诊断系统中主要模块的功能，以及西门子系统对地铁车辆部件与整车故障等级规定的方法。     

一种新的地铁车辆轮对尺寸在线检测系统

针对地铁车辆轮对尺寸人工测量存在的工作量大且精度低等问题，介绍一种新的基于激光位移法的地铁车辆轮对尺寸在线检测系统。文章描述系统结构组成，给出系统的硬件选型设计和软件模块设计，阐述采用激光位移传感器实现轮缘高、轮缘厚和轮径参数测量的原理。为了验证系统的可用性，进行了现场轮对试验与过车试验，并将测量结果与人工测量进行对比分析，结果表明，该检测系统具有测量准确、一致性好等优点，能够取代现有的人工测量，满足地铁轮对尺寸测量的要求。     

功率模块铜线键合工艺参数优化设计

为了提高功率模块铜线键合性能，采用6因素5水平的正交试验方法，结合BP (Back Propagation)神经网络与遗传算法，提出了一种铜线键合工艺参数优化设计方案。首先，对选定样品进行正交试验并将结果进行极差分析，得到工艺参数对键合质量的影响权重排序。其次，运用BP神经网络构建了铜线键合性能预测模型，并通过遗传算法对BP神经网络适应度函数求解，得到了工艺参数的最优值。将BP-遗传算法与传统优化方法的优化结果进行对比，发现经BP-遗传算法优化后的铜线键合工艺稳定性提升更加明显。最后，对功率模块进行了功率循环试验，结果表明经BP-遗传算法优化后的模块功率循环能力得到显著提升。     

轨道交通车辆模块化产品平台的技术框架与关键技术

针对我国轨道交通车辆种类繁多、模块通用性和技术通用性较差等问题，结合轨道交通装备制造业向大规模定制方式转变的趋势，提出了轨道交通车辆模块化产品平台的技术架构，并对基于BOM(物料清单)的产品模块化元结构树生成技术、产品平台模块类型动态识别技术、基于实例信息的模块统型设计技术及产品族主结构树构建技术等关键技术进行论述。开发了轨道交通车辆模块化产品平台的信息管理系统及定制设计系统，通过A型地铁车辆转向架的定制设计案例验证了该产品平台的技术可行性和系统可用性。     

铁道车辆用永磁同步电动机主电路系统

自21世纪00年代后半期开始,日本为进一步开展节能工作,开始在铁道车辆上采用永磁同步电动机（PMSM）,PMSM的主电路技术不仅在市郊列车,而且在高速列车和机车上推广应用。文章介绍了PMSM的优点、东芝公司研发的PMSM最新逆变器驱动技术以及PMSM主电路系统的发展动向。现车试验的测试结果显示,采用PMSM可节能20%,表明PMSM主电路系统是铁路车辆牵引的一种有效节能系统。     

地铁车辆的模块化

介绍了模块化概念在地铁车辆设计和制造中的应用，对构成车辆的各个模块设计进行了系统阐述。综述了地铁车辆模块化设计及制造的特点，提出了模块化设计和装配中应遵循的原则。     

地铁车辆牵引变流器自主化研制

介绍了ITC52-H-02型自主化牵引变流器的主要技术参数、主电路原理、总体结构及其变流器模块的技术特点,简述系统通风散热设计、低次谐波抑制性能。该牵引变流器完全自主化研制,并已在广州地铁车辆上完成各项型式试验,满足牵引系统应用需求。