1700 V/1600 A SiC混合IGBT应用研究

SiC功率器件具有高频、高效率、耐高温、抗辐射等优势,介绍了目前SiC功率器件应用情况,阐述了SiC-JBS以及SiC混合IGBT的特性,分析了应用于1 700 V混合IGBT的驱动技术,完成了SiC混合IGBT模块功率试验研究。     

AC 25 kV刚性接触网腕臂支持装置疲劳机理研究

刚性接触网具有结构简单、载流量大、净空要求低等优点,已广泛应用于城市轨道交通中。相较于传统DC 1 500 V刚性接触网,AC 25 kV刚性接触网具有更高的电压等级和更长的供电臂,适用于速度更高的城轨列车,但随着速度的提升,刚性接触网零部件的服役状态将受到严重影响。本文针对AC 25 kV刚性接触网腕臂支持装置开展疲劳特性研究。     

日立公司引入更小更轻动车组逆变器

日立公司已开发出碳化硅混合型逆变器,用于1.5kV接触网供电的电动车组。该逆变器采用了额定电压为3.3kV的混合型模块,大小约为标准硅模块的2/3。     

基于全碳化硅器件的辅助变流器设计及试验验证

辅助变流器是导轨电车上的重要电源设备,为全车提供380 V交流电和24 V直流电源。目前辅助变流器普遍采用基于IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率模块进行设计,其体积大、开关频率低、功率密度小,无法满足当前导轨电车辅助变流器小型化、轻量化的设计需求。采用新型SiC(碳化硅)MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)功率器件代替IGBT进行系统设计,以提高系统开关频率,优化设计外围无源器件,同时利用新型箝位电路抑制了高开关频率带来的尖峰电压。通过计算及试验,验证了基于SiC设计的新型导轨电车辅助变流器在体积和性能方面的优势,对SiC MOSFET器件的应用具有积极意义。     

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。     

交流27.5 kV牵引供电制式下地铁主变电所无功补偿方案研究

在采用交流27.5kV牵引供电制式的地铁或市域轨道交通110kV主变电所的设计中，因电缆线路长而三相电力变压器容量小，故仅在35kV侧设置补偿装置的方案未必适用。因此在110kV侧设置磁控电抗器（MCR）、在35 kV侧设置SVG装置的方式对供电系统无功进行补偿是该供电制式下更为理想的补偿方案。本文以成都轨道交通17号线一座主变电所为案例，计算了无功补偿容量需求，描述了无功补偿装置设置方案，最后集合实测结果对补偿效果进行了技术和经济效益分析。     

多车型低地板有轨电车动态包络线计算方法研究

铰接形式的模块化低地板有轨电车的车体之间采用铰接装置进行连接,因此限界校核时不能完全采用基于全动态包络且适用于常规4轴地铁车辆的CJJ/T 96—2018标准。文章以四模块单车型和七模块浮车型两种具有典型特征的低地板有轨电车为例,通过对编组形式和铰接形式的分析,提出了可适应多种车型的低地板有轨电车动态包络线的计算原则和方法。目前,该方法已成功运用在多个低地板有轨电车项目的车辆限界校核工作中。     

以碳化硅功率模块及永磁电机为特征的新一代牵引系统研究

针对一种适用于我国标准地铁车辆的新一代牵引系统进行研究,此系统采用碳化硅(SiC)功率模块、永磁电机、新一代轴控牵引控制等新技术,以节能、轻量化、高可靠性、高可用性和低噪声为开发理念,并与上一代牵引系统进行对比,结果表明:新一代牵引系统可以在节能、轻量化、可用性等方面为地铁牵引应用带来巨大的效益。相对于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)逆变器、三相交流异步电机、车控牵引系统,新一代牵引系统可实现牵引节能20%,系统最大质量减小19%,以及显著提高牵引可用性的要求。     

制动夹钳与制动缸试验用多功能集成装置设计

介绍了适用于多种型号的制动夹钳气密性及疲劳试验集成装置,该套装置结构简单、功能全面、集成度高,能适用于多种型号多种类型的试验,已广泛应用于相关产品试验设备中。     

常州有轨电车前端模块的研制

简要介绍了常州有轨电车的项目背景,根据主机厂采购技术规范,设计开发适用于常州有轨电车的前端模块装置,详细介绍了设计方案;对前端模块关键受力件进行了仿真计算;通过各项型式试验验证了该前端模块满足车辆的设计使用要求。     

用于TЭ25型内燃机车的E．311型制动装置模块

E．311型制动装置模块为俄罗斯运输机械控股公司莫斯科制动机厂在模块式制动系统领域研制的新产品之一,适用于干线机车,其中包括2TЭ25K和2TЭ25A型内燃机车。     

用于法国地区铁路的AGC系列动车组(下)

4　驱动装置4 1　概述　　所有方案的共用电源是一根 1 5kV直流总线 ,该总线为一个辅助逆变器模块 (称为ACM )供电 ,后者为辅助装置以及电动机逆变器模块 (1台动力转向架 ,即 2台牵引电动机 1个逆变器模块 ,其称为MCM)。直流总线有两种供电方式 :一个是为内燃牵引时 ,由交流发     

无线电式列车控制系统SPARCS的概况

日本的列车制动在经历多种形式的改进之后已实现了自动化,在信号机与连动的车辆间传递信号,视情况将列车自动制停的方式始于控制装置(ATS),后来又发展到列车自动控制装置(ATC)。文章介绍了日本信号公司研制并已实用化的列车自动控制系统SPARCS,这是一款基于无线电通信、结构简单、高性能的列车控制系统。着重描述了该系统基本特征、主要优点及应用实例。     

基于损伤等效理论的AC 25kV腕臂型支持装置疲劳程序谱编制

刚性接触网具有结构简单、载流量大、净空要求低等优点,已广泛应用于城市轨道交通中。疲劳程序谱是疲劳试验中加载于被测试结构上的载荷,随着刚性接触网零部件疲劳试验的推进,迫切需要制定针对刚性接触网零部件的疲劳程序谱。以AC 25 kV刚性接触网腕臂型支持装置为研究对象,基于疲劳损伤理论、雨流计数法及古德曼等寿命公式,通过损伤等效的方式将变幅应力循环等效为恒幅应力循环,给出以原始载荷谱中零均值应力最大幅值循环作为原始载荷谱的等效载荷谱的损伤等效方案,通过实际案例对载荷谱损伤等效方案进行有效性验证,基于载荷谱等效方案,得到AC 25 kV刚性接触网腕臂型支持装置疲劳程序谱。     

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。     

减震榫与榫形防落梁装置应用于高速铁路简支梁桥的简化计算方法

针对应用最为广泛的铁路简支箱梁桥,结合铁路桥梁的抗震设防特点,研发了两种适用于铁路桥梁的新型减隔震装置—减震榫与榫形防落梁。对这两种装置进行长期深入的理论与试验研究,并且将装置在铁路桥上进行少量的工程应用,为装置的大量推广使用奠定了坚实的理论与实践基础。为规范减震榫与榫形防落梁装置的使用,利于装置的推广应用,对两种装置从构造到简化计算方法依次进行详细介绍。首先简要介绍装置的构造、作用机理及力学特性;然后采用非线性反应谱分析方法,对装置应用于铁路简支梁桥抗震设计的简化计算流程及公式进行详述;为加深工程技术人员对简化计算方法的理解与采用,给出了工程算例;由于计算过程涉及到反复迭代计算,为减少计算工作量,开发了计算分析的小程序。     

荷兰铁路公司扩充ICNG电动车组车队

正2017年,荷兰铁路公司(NS)向Alstom订购了2列ICNG电动车组。该系列电动车组计划将于2021年在HSL-Zuid高铁干线投入运营。NS计划再购置18列电动车组,届时车队总保有量将达到20列。该电动车组将从比利时首发,因此命名为ICNG-B。8车编组电动车组长165 m,运行速度为200 km/h,适用于直流1.5 kV、3 kV,交流25 kV、50Hz。该型电动车组投入运用后将取代HSL-Zuid线路上的机车牵引列车。     

成果信息

TAN2内燃机车质量状态监测记录装置TAN2内燃机车质量监测记录装置由电源模块、机车状态检测模块、主回路接地检测模块、电气故障检测模块、彩色液晶显示器、数据采集传感器和地面分析系统七部分构成,具有信号采集、记录、处理、地面分析、车上故障履历查询以及预警、故障报警分级控制与显示等功能,适用于东风系列内燃机车的质量状态信息的监测和记录。该装置可对机车的主要状态参数(电流、电压、温度、各类油压、水箱液位、供油刻线     

全银烧结双面散热SiC模块的工艺设计

针对SiC芯片高工作结温、高功率密度和低杂散电感的封装技术要求,设计了一款双面散热SiC模块,仿真其杂散电感和均流性能,模块具有较低电感和较好的均流性。开发了全银烧结工艺和工艺流程,并试制了科研样品。通过动静态测试,在漏源极电流I_d为350 A和比导通电阻R_(DS-on)为3.95 mΩ下,计算出包含测试电路的总电感L_s为11.2 nH,模块具有较好的静动态性能。试验表明,全银烧结双面散热SiC模块具有优良的动静态性能,具有较大的应用前景。     

模块化多电平变流器的最近电平逼近调制策略

简要介绍了模块化多电平变流器(MMC)的拓扑结构和工作原理。由于变流器内子模块串联会造成电容电压不均衡,文章采用最近电平逼近的调制方式,将子模块电容电压进行排序,再根据相应电流的方向确定各子模块的投切状态,以此实现子模块上电容电压基本趋于稳定。仿真结果表明,最近电平逼近的调制方式非常适用于大功率应用的场合。