西安中车永电捷通电气有限公司

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    下一代地铁列车混合碳化硅牵引变流器

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    1、产品简介:下一代地铁列车混合碳化硅牵引变流器是西安中车永电捷通电气有限公司同青岛四方股份合作研制的基于碳化硅功率器件的研发项目。列车为6辆编组形式,最高速度为140km/h;其功率模块采用混合碳化硅IGBT;牵引系统采用永磁同步电机驱动,牵引变流器采用轴控方式,供电为DC1500V接触网供电。2、产品主要参数最大控制容量:2286 kVA    额定输入

    1. 详细信息

    1、产品简介:

    下一代地铁列车混合碳化硅牵引变流器是西安中车永电捷通电气有限公司同青岛四方股份合作研制的基于碳化硅功率器件的研发项目。列车为6辆编组形式,最高速度为140km/h;其功率模块采用混合碳化硅IGBT;牵引系统采用永磁同步电机驱动,牵引变流器采用轴控方式,供电为DC1500V接触网供电。

    2、产品主要参数

    最大控制容量:2286 kVA    

    额定输入电压:DC1500V

    制动最高电压:DC 1980V   

    最大输出电流:4×292 A

    最大输出频率:319 Hz        

    SiC IGBT 规格:3300V/480A

    效率:0.98              

     量:1250 kg

    冷却方式:强迫风冷

    噪声等级:LPA 85dBA

    外形尺寸:3054mm×2660mm×667mm

    3、关键技术

    研制过程中,捷通公司集中攻克了一系列难题,包括:牵引逆变器及高压系统的一体化设计;牵引逆变器箱体结构轻量化设计;混合SiC功率模块参数选型、散热损耗计算、驱动、保护电路设计;永磁牵引电机控制策略、高速重投的研究等关键技术难点。

    下一代地铁列车混合碳化硅牵引变流器首次将大功率混合SiC功率器件应用技术与永磁牵引控制技术结合并成功应用在牵引变流器上。混合SiC功率器件具有功率密度高、功率损耗低、高温性能良好等特点,有利于实现整个散热系统的高效率、小型化和轻量化,实测牵引逆变器效率达0.99以上;箱体材料采用铝合金,首次用于自主结构设计,有效降低装置重量;混合SiC功率器件调制关键技术将开关频率提高一倍,减少了逆变器输出谐波;功率模块电驱动抗干扰关键核心技术减少杂散电感及GE回路电感,提高抗干扰能力;永磁牵引系统全段运行效率高,节能效果可以达到20%以上;最大转矩电流比控制和弱磁优化控制关键技术的应用,保证永磁同步电机运行在最大转矩电流比曲线上,及弱磁区优化控制,使系统的性能和效率得到大幅提高。


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