SiC 功率器件在电力牵引系统的应用研究

关国华

（中车永济电机有限公司，陕西西安 710018）

0 引言

作为最具可持续性的交通运输模式，轨道交通是国民经济大动脉、大众化交通工具和现代城市运输的骨架，是国家关键基础设施和重要基础产业，对我国经济社会发展、民生改善和国家安全起着不可替代的全局性支撑作用。

机车牵引电传动技术主要实现对列车的牵引和制动控制，是轨道交通机车车辆技术的重要组成部分，也是一个国家铁路技术水平的重要标志。纵观历史，电力电子器件在牵引电传动技术的发展中起到了重要作用，特别是 20 世纪 80 年代以来，随着新一代全控型器件 IGBT的发展和应用，交流传动系统的性能和可靠性得到了极大提升，基于大功率 IGBT 器件的交流电传动系统已经广泛应用于轨道交通行业。

交流传动系统具有优异的运行性能和显著的节能效果，采用该技术的大功率电力机车、高速动车组已经开始在铁路牵引运输中承担主要任务，是目前高速客运和重载货运发展的基础。随着国民经济的快速发展，铁路运输对于单机牵引功率、运行速度的要求越来越高。在大功率牵引电传动系统前瞻性技术创新工作中，采用世界先进技术、先进产品以满足铁路发展的新要求是当前最为迫切的任务。

1 交流电传动系统构成

图 1 为某大功率 8 轴电力机车交流传动系统的主电路原理图，主要由受电弓（包括高压电气设备）、牵引变压器、变流器（包括牵引变流器和辅助变流器）、牵引电机以及齿轮传动系统等组成。……