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轨道车辆牵引变流器的应用与发展
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【交通论文】摘要:文章综述了电力电子技术发展概况，介绍了轨道车辆电气系统中牵引变流器应用与发展，井作了比较和评述，最后结合目前国内外情况对此提出了一些看法。关键词:铁道与地铁轻轨车辆 牵引变流器 逆变器 控制电源
1 引言
轨道车辆电气系统中牵引变流器对干线电力机车指的是AC-DC -AC变流系统，对城市地铁与轻轨为DC-AC逆变系统。随着电力电子技术发展，它们在轨道车辆中的应用也在不断地进步与发展。这些变流系统中的电力电子器件都经历过从半控型晶闸管(SCR ),全控型晶闸管(GTO)及绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的发展过程。随着器件发展，还会有性能更好的电力电子器件进一步替代，采用新一代性能优良的电力电子器件，这是科技发展的必然趋势，标志着科技的进步。由于IGBT器件属电压驱动的全控型开关器件，脉冲开关频率高，性能好，损耗小，且自保护能力也强。为此，目前世界上无论是干线铁路还是城市轨道的电动车辆的电气系统中均采用IGBT模块来构成。
随着IGBT性能的迅速发展，IGBT模块的电压等级和电流容量在不断提高，从1991年生产出了小型IGBT模块，其电压等级为1200V/300A，很快取代了在工业上通用变频器中所用的双极型晶体管;1993年出现了1700V/300A的IGBT，并已开始在城市电车上获得推广应用;到2000年后更出现了1 700V/2400A , 3300V/1200A和6500V/600A的高压IGBT，这些高压HV IGBT很快地应用到铁道与城市地铁轻轨车辆中，由于其性能优越，加之其为绝缘型模块，整机的结构设计紧凑轻巧，且采用了低感母线技术与软门极的驱动技术并解决了热循环的寿命问题，目前，HV IGBT模块已成为轨道电力牵引系统中应用的主导元件。
随着城市发展，城轨交通供电网压制也从早期的600V DC和750V DC发展为1500V DC网压制，以适应大城市大客流量发展的需要。网压的提高对电力电子器件的电压等级提出了更高的要求，IGBT模块的电压等级也
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