下一代地鐵列車混合碳化硅牽引變流器

1、產品簡介:下一代地鐵列車混合碳化硅牽引變流器是西安中車永電捷通電氣有限公司同青島四方股份合作研制的基于碳化硅功率器件的研發項目。列車為6輛編組形式,最高速度為140km/h;其功率模塊采用混合碳化硅IGBT;牽引系統采用永磁同步電機驅動,牽引變流器采用軸控方式,供電為DC1500V接觸網供電。2、產品主要參數最大控制容量:2286 kVA    額定輸入

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1、產品簡介:

下一代地鐵列車混合碳化硅牽引變流器是西安中車永電捷通電氣有限公司同青島四方股份合作研制的基于碳化硅功率器件的研發項目。列車為6輛編組形式,最高速度為140km/h;其功率模塊采用混合碳化硅IGBT;牽引系統采用永磁同步電機驅動,牽引變流器采用軸控方式,供電為DC1500V接觸網供電。

2、產品主要參數

最大控制容量:2286 kVA    

額定輸入電壓:DC1500V

制動最高電壓:DC 1980V   

最大輸出電流:4×292 A

最大輸出頻率:319 Hz        

SiC IGBT 規格:3300V/480A

效率:0.98              

 量:1250 kg

冷卻方式:強迫風冷

噪聲等級:LPA 85dBA

外形尺寸:3054mm×2660mm×667mm

3、關鍵技術

研制過程中,捷通公司集中攻克了一系列難題,包括:牽引逆變器及高壓系統的一體化設計;牽引逆變器箱體結構輕量化設計;混合SiC功率模塊參數選型、散熱損耗計算、驅動、保護電路設計;永磁牽引電機控制策略、高速重投的研究等關鍵技術難點。

下一代地鐵列車混合碳化硅牽引變流器首次將大功率混合SiC功率器件應用技術與永磁牽引控制技術結合并成功應用在牽引變流器上?;旌?/span>SiC功率器件具有功率密度高、功率損耗低、高溫性能良好等特點,有利于實現整個散熱系統的高效率、小型化和輕量化,實測牽引逆變器效率達0.99以上;箱體材料采用鋁合金,首次用于自主結構設計,有效降低裝置重量;混合SiC功率器件調制關鍵技術將開關頻率提高一倍,減少了逆變器輸出諧波;功率模塊電驅動抗干擾關鍵核心技術減少雜散電感及GE回路電感,提高抗干擾能力;永磁牽引系統全段運行效率高,節能效果可以達到20%以上;最大轉矩電流比控制和弱磁優化控制關鍵技術的應用,保證永磁同步電機運行在最大轉矩電流比曲線上,及弱磁區優化控制,使系統的性能和效率得到大幅提高。


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