高压IGBT和无变压器牵引应用中多电平变流器的功率损耗评估

轨道车辆目前所使用的低频线路变压器受低效和超重问题所困。未来的牵引传动系统可能直接与电网相连,无需该类变压器。典型的无变压器传动系统通常由多个使用HV-IGBT(高压绝缘栅双极型晶体管)的中等电压规格变流器串联而成。设计之初先对6.5kVIGBT和目前已商业应用于牵引领域的3.3kV、4.5kVIGBT的开关特性和损耗进行比较,基于所考虑的HV-IGBT,对多电平变流器的特点及其在无变压器系统的应用进行了评估。本文侧重于变流器的损耗分析,同时简要地探讨了可靠性和谐波频谱问题。综合考虑上述各方面因素,三电平中点箝位变流器是一种较理想的方案,适用于无变压器牵引系统,可作为网侧变流器和电机侧变流器使用。