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株洲新聞網(wǎng)6月3日訊 近日，《地鐵列車全碳化硅牽引逆變器研制項目》正式通過中國城市交通協(xié)會技術(shù)裝備專業(yè)委員會專家評審，標(biāo)志著國內(nèi)首臺全碳化硅牽引逆變器完成載客運營“大考”。
會議現(xiàn)場。
牽引逆變器是列車關(guān)鍵部件之一，堪稱城市軌道交通車輛的心臟，其性能的優(yōu)劣直接影響列車運行、運輸能力和耗能大小。而牽引逆變器性能優(yōu)劣與其電力電子器件的品質(zhì)密切相關(guān)，上世紀(jì)九十年代至今，牽引逆變器電力電子器件已經(jīng)歷了從半控晶閘管（SCR）、全控晶閘管（GTO）再到硅基絕緣柵雙極晶體管（IGBT）的發(fā)展過程。
“一代器件、一代裝置、一代應(yīng)用，碳化硅技術(shù)的發(fā)展帶來了軌道交通領(lǐng)域變流行業(yè)的技術(shù)革新。”株洲所軌交技術(shù)中心副主任劉雄介紹，傳統(tǒng)硅基IGBT的功率與開關(guān)頻率的發(fā)展已經(jīng)接近極限，而碳化硅能夠有效提升開關(guān)頻率，降低開關(guān)損耗，其高頻化可以進一步降低無源器件的噪聲、溫度、體積與重量，提升裝置應(yīng)用的機動性、靈活性，是新一代牽引逆變器技術(shù)的主流發(fā)展方向。
中車株洲所與深圳地鐵集團聯(lián)合自主研發(fā)的國內(nèi)首臺地鐵列車全碳化硅牽引逆變器，是基于最新一代寬禁帶器件，3300V等級高壓大功率SiC（碳化硅） MOSFET的高頻化應(yīng)用。通過從基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)集成、試驗考核等層面開展研究，該項目突破了全碳化硅器件應(yīng)用、電路拓?fù)?、高頻控制等關(guān)鍵技術(shù)，打破國外行業(yè)技術(shù)的壟斷，形成高頻、高效、低耗的地鐵牽引系統(tǒng)解決方案。特別是在節(jié)能化方面表現(xiàn)優(yōu)異，經(jīng)裝車試驗測試，同比傳統(tǒng)硅基IGBT牽引逆變器的傳動系統(tǒng)，綜合能耗降低10%以上，牽引電機在中低速段噪聲同比下降5分貝以上，溫升同比降低40℃以上。
目前，該牽引逆變器已在深圳地鐵1號線車輛上，無故障運營5個月以上，累計載客公里數(shù)超過6.5萬公里。通過現(xiàn)場查看、審閱資料和質(zhì)詢討論，評審專家組認(rèn)為自主研發(fā)的全碳化硅牽引逆變器載客運營考核結(jié)果表明，其各項性能參數(shù)均達(dá)到世界先進水平，實現(xiàn)了預(yù)期項目效果，具備推廣應(yīng)用價值和前景，一致同意通過評審。
“全碳化硅牽引逆變器項目的成功，將為我們落實‘雙碳戰(zhàn)略’，加速軌道交通領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品應(yīng)用的快速轉(zhuǎn)換，推動軌道交通產(chǎn)業(yè)向綠色、低碳方向發(fā)展提供新的選擇。”劉雄表示。
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