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    軌道交通牽引系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用綜述

    2019-06-27 08:21:18邱騰飛程建華李水昌宋術(shù)全
    中國鐵路 2019年6期
    關(guān)鍵詞:變流器同步電機(jī)永磁

    邱騰飛 ,程建華 ,李水昌 ,宋術(shù)全

    (1.中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司機(jī)車車輛研究所,北京100081;2.北京縱橫機(jī)電科技有限公司,北京100094)

    鐵路運(yùn)輸作為我國交通體系的重要組成部分,對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家建設(shè)起到了重要的支撐作用[1-3]。牽引系統(tǒng)作為動(dòng)車組和電力機(jī)車的關(guān)鍵部件,始終是我國鐵路科技領(lǐng)域的技術(shù)核心[4-7]。牽引系統(tǒng)的輕量化、小型化和智能化是系統(tǒng)設(shè)計(jì)不斷追求的目標(biāo)。近年來,國內(nèi)外牽引系統(tǒng)供應(yīng)商主要針對(duì)四大類新技術(shù)進(jìn)行不斷地探索和研發(fā):新型器件的應(yīng)用、新型材料的應(yīng)用、新型電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、先進(jìn)的控制算法。

    1 新型器件的應(yīng)用

    碳化硅(SiC)半導(dǎo)體功率器件作為新型器件的代表,在軌道交通變流器領(lǐng)域越來越得到研發(fā)人員的關(guān)注。目前,軌道交通變流器主要采用硅基半導(dǎo)體器件絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。由于硅基材料自身的限制,IGBT存在開關(guān)損耗大和工作溫度較低的缺點(diǎn)。SiC材料以其開關(guān)損耗低、耐高溫高壓的特點(diǎn),成為下一代功率半導(dǎo)體的研究熱點(diǎn)。

    1.1 SiC混合器件應(yīng)用現(xiàn)狀

    SiC絕緣破壞的電場(chǎng)強(qiáng)度為Si的10倍,半導(dǎo)體層更薄,導(dǎo)通電阻大幅降低,以SiC為材料制成的肖特基勢(shì)壘二極管(SiC-SBD),具有顯著減少損耗的特點(diǎn),與Si的絕緣柵雙極晶體管(Si-IGBT)相比,損耗降低3成。利用SiC-SBD的特點(diǎn),可增加逆變器的電流和頻率,實(shí)現(xiàn)低磁通、高電流的設(shè)計(jì),從而降低鐵芯的體積。相同體積的變流器,采用SiC材料的功率半導(dǎo)體可以使功率更高;同時(shí),相同功率下SiC材料的功率半導(dǎo)體體積更小,能有效節(jié)省車輛空間[8]。

    富 士 1700V/400A 混 合 SiC 模 塊 在 1kHz 和10kHz開關(guān)頻率下可分別使損耗降低8%和29%[8]。日立混合SiC模塊與Si-IGBT模塊的對(duì)比情況見圖1,采用混合 SiC 模塊可降低損耗 35%[9]。日本在 DC1500V供電等級(jí)牽引系統(tǒng)中采用了3.3kV/1200A混合SiC模塊,牽引逆變器體積和質(zhì)量均減少約40%[9](對(duì)比見圖2)。

    圖1 混合SiC模塊與Si-IGBT模塊對(duì)比

    圖2 DC 1500 V牽引逆變器對(duì)比

    1.2 全SiC器件應(yīng)用現(xiàn)狀

    全SiC逆變器的設(shè)計(jì)旨在降低功率損耗、大小和質(zhì)量,相比于傳統(tǒng)Si-IGBT功率模塊,開關(guān)損耗降低約55%[10-11]。

    近年來,SiC器件在日本鐵路上的應(yīng)用發(fā)展很快。例如,小田急1000系動(dòng)車組1500V網(wǎng)壓等級(jí)牽引系統(tǒng)全部采用SiC器件,并進(jìn)行耐用性驗(yàn)證,從應(yīng)用情況來看,降低能耗的作用明顯;JR東海鐵路公司研制的N700S高速列車采用了三菱SiC-MOSFET元件,這是世界上首例采用全SiC元件的高速列車[12-13]。

    N700S高速列車牽引系統(tǒng)采用三大關(guān)鍵技術(shù):變壓器采用薄型硅鋼片和耐高壓絕緣漆,變流器、逆變器(CI)采用全SiC半導(dǎo)體元件,電機(jī)采用永磁同步電機(jī)。與牽引系統(tǒng)相關(guān)的三大部件(變壓器、逆變器、電機(jī)),在小型化和輕量化方面均比之前的N700系有所改進(jìn)。小型化和輕量化的具體效果見表1。采用SiC器件的牽引變流器體積和質(zhì)量分別減少55%和35%,牽引電機(jī)質(zhì)量減少約15%,牽引系統(tǒng)質(zhì)量減少20%。N700S比N700更加小型化和輕量化的原因,一方面是將原來的混合SiC元件替換為全SiC元件,另一方面是將原來的自然風(fēng)冷改變?yōu)閺?qiáng)制風(fēng)冷模式(見表2)。

    表1 N700S和N700系輕量化比較 kg

    表2 N700S實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化的原因

    1.3 應(yīng)用挑戰(zhàn)

    雖然SiC器件具有較多優(yōu)勢(shì),但在驅(qū)動(dòng)電路及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面仍存在諸多挑戰(zhàn):

    (1)隨著SiC器件開關(guān)速度的提升,開關(guān)過程中的di/dt和dv/dt也隨之增大,這對(duì)驅(qū)動(dòng)電路中雜散參數(shù)的優(yōu)化提出更嚴(yán)苛的要求。如果驅(qū)動(dòng)電路中寄生電感和寄生電容較大,將導(dǎo)致開關(guān)管的電壓電流應(yīng)力和損耗增大,甚至引起電壓電流振蕩[14]。此外,SiC器件電流上升速率較大,當(dāng)發(fā)生短路故障后,需要驅(qū)動(dòng)電路具有更快的保護(hù)響應(yīng)能力[15]。

    (2)SiC器件較快的開關(guān)特性和高開關(guān)頻率將引起嚴(yán)重的電磁兼容問題,其EMI噪聲為傳統(tǒng)變流器的10倍以上[16]。因此如何設(shè)計(jì)更高性能的EMI濾波器成為研究的難點(diǎn)。

    (3)為避免SiC器件在快速開關(guān)過程中引起電壓尖峰,需對(duì)系統(tǒng)母排結(jié)構(gòu)、電容雜散參數(shù)和主回路的布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)[17]。主電路設(shè)計(jì)中需選用雜散電感小的疊層母排和電容,此外,為避免換流回路不對(duì)稱引起的開關(guān)器件應(yīng)力不均衡,需對(duì)主回路的換流回路進(jìn)行優(yōu)化[18]。

    (4)SiC器件具有更高的運(yùn)行溫度(250℃),這對(duì)電容、母排、驅(qū)動(dòng)電路和傳感器等外圍設(shè)備的溫度性能提出更高要求。傳統(tǒng)基于Si-IGBT的變流器中,外圍設(shè)備的最高工作溫度均較低。當(dāng)采用SiC器件時(shí),需采用具有更高工作溫度的外圍設(shè)備,甚至需為外圍設(shè)備設(shè)計(jì)冷卻裝置[19]。

    2 新型材料的應(yīng)用

    2.1 永磁同步電機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

    永磁同步電機(jī)采用永磁體建立磁場(chǎng),其轉(zhuǎn)子上沒有繞組,無需施加勵(lì)磁電流,相較于異步電機(jī),永磁同步電機(jī)具有如下優(yōu)勢(shì):

    (1)功率、轉(zhuǎn)矩密度高,輕量化。同樣條件下,永磁同步電機(jī)相比于異步電機(jī)在體積、質(zhì)量、材料方面可以減小近1/3,體積的減小更便于電機(jī)在轉(zhuǎn)向架上進(jìn)行安裝。

    (2)功率因數(shù)高。永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子由永磁體構(gòu)成,與異步電機(jī)相比不需要無功勵(lì)磁電流,所以能夠得到比異步電機(jī)更高的功率因數(shù)。

    (3)效率高。永磁同步電機(jī)無需電勵(lì)磁,因此同樣輸出功率下相比異步電機(jī)所需定子電流小,定子電阻損耗相對(duì)較低。

    永磁同步電機(jī)在軌道交通中的應(yīng)用已相對(duì)廣泛(見表3)。法國阿爾斯通AGV動(dòng)車組采用功率為720kW的永磁同步電機(jī)(見圖3),最高運(yùn)營速度為360km/h。該車在2007年創(chuàng)造出了574.8km/h的世界鐵路第一速度[20-23]。1999年,JR東日本鐵路公司研究開發(fā)了動(dòng)車組直接驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī),并實(shí)現(xiàn)了約20萬km的運(yùn)行試驗(yàn);2005年東芝公司開發(fā)的E954/955系列列車,其中永磁電機(jī)為表貼式電機(jī)(見圖4),功率為355kW,總效率高達(dá)97%[21]。20世紀(jì)90年代末,西門子公司以最高速度為330km/h的ICE3為對(duì)象,進(jìn)行額定輸出為500kW的永磁同步電機(jī)的試制,電機(jī)采用全封閉水冷式內(nèi)齒輪型結(jié)構(gòu)。龐巴迪公司研制的裝有永磁同步電機(jī)牽引系統(tǒng)的車輛已在瑞典斯德哥爾摩和韋斯特羅斯之間運(yùn)行,時(shí)速可達(dá)300km,牽引電機(jī)采用自通風(fēng)永磁同步電機(jī),功率302kW,滿載效率高達(dá)97.1%,300km/h的速度下列車可提供的牽引力為異步電機(jī)的2.65倍。

    表3 永磁同步電機(jī)在軌道交通中的應(yīng)用[24-25]

    圖3 AGV動(dòng)車組永磁同步電機(jī)

    圖4 E954/E955列車永磁同步電機(jī)

    我國目前投入運(yùn)營的CRH1、CRH2、CRH3、CRH5型動(dòng)車組及衍生車型、中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組均采用主流的異步電機(jī)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)。2015年株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司研制的690kW永磁同步電機(jī)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)已在高速動(dòng)車組裝車進(jìn)行運(yùn)用考核,但尚未批量化。

    2.2 應(yīng)用挑戰(zhàn)

    永磁同步電機(jī)的特性決定了其轉(zhuǎn)子頻率與定子頻率需保持一致,因此永磁同步電機(jī)只能采用軸控方式[26],即每臺(tái)永磁同步電機(jī)都需獨(dú)立的逆變器分別控制,這雖然增加了系統(tǒng)冗余性,但同樣增加了系統(tǒng)部件的數(shù)量和復(fù)雜性。

    由于永磁同步電機(jī)采用轉(zhuǎn)子上的永久磁體作為勵(lì)磁,因此在列車惰行時(shí),仍會(huì)在定子繞組中產(chǎn)生反電勢(shì)。當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí),反電勢(shì)將對(duì)主電路電氣部件產(chǎn)生危害。因此,需在永磁電機(jī)與變流器之間接入隔離接觸器,在高速時(shí)對(duì)永磁電機(jī)進(jìn)行故障隔離。隔離接觸器體積和質(zhì)量較大,將提高變流器的質(zhì)量和成本。

    考慮到系統(tǒng)的可靠性及成本因素,在未來較長時(shí)間異步電機(jī)仍將是牽引電機(jī)的主流,但隨著技術(shù)的提升,永磁同步電機(jī)將得到更廣泛的應(yīng)用。

    3 新型電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

    3.1 電力電子牽引變壓器應(yīng)用現(xiàn)狀

    傳統(tǒng)工頻牽引變壓器由于工作頻率較低,導(dǎo)致其體積和質(zhì)量較大,限制了牽引系統(tǒng)功率密度的進(jìn)一步提升[27]。電力電子變壓器借助于電力電子器件和新型磁性材料的應(yīng)用,使變壓器工作于中高頻模式,可實(shí)現(xiàn)牽引變壓器的小型化和輕量化。此外,對(duì)于采用新型控制算法的電力電子變壓器裝置,可實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的高性能控制和故障保護(hù)功能。傳統(tǒng)工頻牽引系統(tǒng)與中頻變壓系統(tǒng)對(duì)比見圖5。

    圖5 傳統(tǒng)工頻牽引系統(tǒng)與中頻變壓系統(tǒng)對(duì)比

    2003年6月26日,ALSTOMLHB與SMA公司完成電力電子變壓器原型機(jī)“eTransformer”的開發(fā)并安裝在LIREX原型車上,實(shí)現(xiàn)了電力電子變壓器在軌道交通領(lǐng)域的首次應(yīng)用[28]。其電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖6,其一次側(cè)由8個(gè)級(jí)聯(lián)模塊串聯(lián)電路組成,DC/AC變換模塊采用半橋方式。采用這種模式,變壓器頻率由此前的16.7Hz提高到5kHz。主變壓器的一次側(cè)由8個(gè)繞組組成,二次側(cè)由2個(gè)繞組組成。與傳統(tǒng)變壓器相比,該結(jié)構(gòu)質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/2,效率高于94%。

    圖6 ALSTOM電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[27]

    西門子2MW電力電子變壓器采用AC/AC模塊化多電平變流器(MMC)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在二次側(cè)采用H橋結(jié)構(gòu),其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖7[29]。該系統(tǒng)應(yīng)用于15kV供電網(wǎng)絡(luò)中,一次側(cè)采用8個(gè)MMC模塊,主變壓器的開關(guān)頻率為1.2kHz。由于多電平技術(shù)實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜,該方案仍需進(jìn)一步研究。

    圖7 西門子電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

    ABB對(duì)電力電子牽引變壓器的研究起步較早,于2011年實(shí)現(xiàn)了電力電子變壓器樣機(jī)在15kV/16.7Hz的鐵路網(wǎng)中的電力機(jī)車上應(yīng)用。ABB電力電子變壓器及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖8、圖9,其AC/DC單元采用8個(gè)H橋級(jí)聯(lián)模式,變壓器采用8個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)。DC/DC單元采用LLC諧振模式,脈沖占空比為固定的50%。系統(tǒng)整體效率為96%。

    圖8 ABB電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

    圖9 ABB 15 kV/1.2 MVA電力電子變壓器

    我國對(duì)電力電子變壓器的研究起步較晚,但近年來已取得了較大進(jìn)步。中國科學(xué)院電工研究所完成了10kV/1MVA電力電子變壓器在電網(wǎng)中的運(yùn)行;華中科技大學(xué)完成了10kV/1MVA三相電力電子變壓器工業(yè)樣機(jī)的研制。目前我國對(duì)電力電子變壓器的研發(fā)主要集中于電網(wǎng)領(lǐng)域,在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用較少,整體上仍與國外產(chǎn)品存在較大差距。

    3.2 中頻輔助變流器技術(shù)

    為克服傳統(tǒng)工頻隔離方式的固有缺陷,可采用中頻脈沖變壓器代替工頻變壓器實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和電氣的隔離。該技術(shù)的應(yīng)用使得變壓器體積、質(zhì)量大大減小,進(jìn)而可有效降低列車自質(zhì)量、節(jié)省車內(nèi)空間、改善乘車環(huán)境。

    中頻輔助變流器技術(shù)拓?fù)浞N類較多,而較為成熟的方式見圖10。該結(jié)構(gòu)一般由單相DC/AC逆變器模塊、中頻變壓器單元、DC/DC整流器、中間LC濾波等組成[30-31]。上海地鐵2號(hào)線列車、長春100%低地板輕軌車、廣州地鐵1號(hào)線列車、CRH5型動(dòng)車組等輔助逆變器及西門子公司SIBEST系列輔助逆變器、ABB公司BORDLINEM系列輔助逆變器均直接采用該電路結(jié)構(gòu)。該拓?fù)浞绞娇梢燥@著減小變流器的體積和質(zhì)量,如額定容量35kVA的長春100%低地板輕軌車輔助逆變器中變壓器質(zhì)量僅為30kg。

    圖10 較成熟的中頻輔助變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

    3.3 應(yīng)用挑戰(zhàn)

    由于電力電子變壓器一次側(cè)開關(guān)器件直接與網(wǎng)壓相連接,要求選用具有高耐壓等級(jí)的開關(guān)管進(jìn)行級(jí)聯(lián)。這將降低系統(tǒng)的可靠性,增加系統(tǒng)成本。采用電力電子變壓器的系統(tǒng)成本較傳統(tǒng)低頻變壓器系統(tǒng)高出50%。

    電力電子變壓器和中頻輔助控制器均采用中頻變壓器,而中頻變壓器的設(shè)計(jì)和制造具有較高難度。中頻變壓器的特性決定了其在絕緣等級(jí)、容量和工作電壓等級(jí)等方面的設(shè)計(jì)難度均高于傳統(tǒng)低頻變壓器。如何進(jìn)一步提高中頻變壓器的性能成為目前研究的難點(diǎn)。

    4 先進(jìn)的控制算法

    高可靠性和高功率密度一直是軌道交通變流器的發(fā)展方向。列車中采用的速度傳感器可靠性較低,增加了列車故障的風(fēng)險(xiǎn)。此外,速度傳感器的安裝增大了電機(jī)的質(zhì)量和空間。因此,作為一種先進(jìn)的控制算法,無速度傳感器控制對(duì)降低傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜性和提高運(yùn)用可靠性具有十分積極的意義。

    4.1 無速度傳感器應(yīng)用現(xiàn)狀

    無速度傳感器變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前電氣傳動(dòng)研究領(lǐng)域的重要課題,國內(nèi)外對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究己經(jīng)取得了一定進(jìn)展。速度傳感器的使用降低了系統(tǒng)可靠性,增加了系統(tǒng)成本。采用無速度傳感器的矢量控制技術(shù),可降低電機(jī)質(zhì)量并能夠節(jié)省空間,便于提升列車的最高速度和輸出轉(zhuǎn)矩。此外,可以提高系統(tǒng)可靠性,避免速度傳感器故障引起的牽引系統(tǒng)故障[32]。

    國外幾個(gè)主要技術(shù)領(lǐng)先的軌道牽引傳動(dòng)設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)掌握了成熟的無速度傳感器技術(shù)并實(shí)現(xiàn)了批量應(yīng)用。日本205系5000型電動(dòng)車組和8800型電動(dòng)車組均采用了無速度傳感器控制技術(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明無論是空車還是重車,都與原來帶速度傳感器控制的列車具有相同的性能[33]。日本東芝公司將無速度傳感器矢量控制技術(shù)應(yīng)用于大連快軌3號(hào)線列車,德國西門子也將該技術(shù)應(yīng)用到上海地鐵3號(hào)線和西班牙地鐵列車上[34]。中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司自主研發(fā)的無速度傳感器控制系統(tǒng)在無錫地鐵1號(hào)線列車上完成載客運(yùn)營,系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定[35]。

    無速度傳感器方法種類較多,主要分為以下幾種:基于電機(jī)模型的轉(zhuǎn)速開環(huán)估算法、模型參考自適應(yīng)法、狀態(tài)觀測(cè)器法、滑模觀測(cè)法等。

    基于電機(jī)模型的轉(zhuǎn)速開環(huán)估算法是利用電機(jī)定子的瞬時(shí)電壓和電流,通過積分方法計(jì)算電機(jī)定子磁鏈和反電勢(shì)矢量的相位,從而得到轉(zhuǎn)子位置信息。這種方法實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單,但是觀測(cè)精度較差[36]。

    模型參考自適應(yīng)法、狀態(tài)觀測(cè)器法和滑模觀測(cè)法均屬于閉環(huán)觀測(cè)方法,其原理見圖11。此類方法利用電機(jī)模型構(gòu)建觀測(cè)器,以觀測(cè)器的輸出與電機(jī)實(shí)際輸出間的誤差作為校正量對(duì)電機(jī)模型進(jìn)行修正。

    圖11 無速度傳感器觀測(cè)方法

    上述3種方法的區(qū)別在于修正方式的不同。模型參考自適應(yīng)法主要利用電機(jī)在dq軸坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)方程作為可調(diào)模型,將實(shí)際電機(jī)作為參考模型。當(dāng)2個(gè)模型輸入量相同時(shí),可根據(jù)二者輸出的差值,設(shè)計(jì)合適的自適應(yīng)率,以達(dá)到可調(diào)模型跟蹤參考模型的目的[37]。狀態(tài)觀測(cè)器法利用電機(jī)模型構(gòu)建觀測(cè)器,用觀測(cè)器輸出與電機(jī)實(shí)際輸出之間的誤差作為校正量對(duì)觀測(cè)器進(jìn)行修正,從而得到電機(jī)轉(zhuǎn)速[38]。滑模觀測(cè)法主要利用電機(jī)靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,在校正環(huán)節(jié)中利用滑模變結(jié)構(gòu)的形式取代反饋矩陣,通過滑模結(jié)構(gòu)的高頻切換使工作點(diǎn)在平衡點(diǎn)附近運(yùn)動(dòng)。滑模觀測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單,但觀測(cè)速度容易引入抖動(dòng)[39]。

    4.2 應(yīng)用挑戰(zhàn)

    牽引變流器的工作工況較為復(fù)雜,開關(guān)頻率較低,對(duì)無速度傳感器控制的性能提出更高要求。無速度傳感器控制的應(yīng)用需要解決以下難點(diǎn):

    (1)無速度傳感器在零速和低速時(shí)的觀測(cè)可能出現(xiàn)不穩(wěn)定。這種不穩(wěn)定現(xiàn)象是由轉(zhuǎn)子速度估計(jì)環(huán)節(jié)在系統(tǒng)傳遞函數(shù)復(fù)平面的右半平面引入的零點(diǎn)所致。文獻(xiàn)[40]和文獻(xiàn)[41]指出,需對(duì)觀測(cè)器模型進(jìn)行優(yōu)化,以提高觀測(cè)器在低速下的穩(wěn)定性。

    (2)大功率牽引變流器的開關(guān)頻率較低,導(dǎo)致電機(jī)的相電流諧波較大,降低了速度觀測(cè)的精度。此外,大功率牽引變流器要求PWM脈沖的死區(qū)時(shí)間較大,導(dǎo)致逆變器輸出電壓失真,進(jìn)一步降低觀測(cè)性能。

    我國在無速度傳感器研究方面起步較晚,目前應(yīng)用該技術(shù)的變流器產(chǎn)品較少,其控制性能與國外先進(jìn)產(chǎn)品仍有一定差距。由于無速度傳感器控制技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì),隨著技術(shù)的進(jìn)步,無速度傳感器技術(shù)在軌道交通變流器中將獲得更廣泛的應(yīng)用。

    5 結(jié)束語

    對(duì)軌道交通同步變流器中的新技術(shù)(如SiC器件應(yīng)用、永磁同步電機(jī)技術(shù)應(yīng)用、電力電子變壓器技術(shù)、中頻輔助變流器技術(shù)和無速度傳感器技術(shù))進(jìn)行總結(jié),這些新技術(shù)的應(yīng)用將推動(dòng)牽引系統(tǒng)的小型化、智能化和輕量化發(fā)展,但新技術(shù)仍待進(jìn)一步的研究和完善。例如,SiC器件的可靠性及性能指標(biāo)仍較低,采用SiC器件進(jìn)行變流器設(shè)計(jì)時(shí)仍需解決電磁兼容、散熱和驅(qū)動(dòng)電路等問題;電力電子變壓器成本較高且可靠性較低;無速度傳感器控制在低速控制性能上仍待提高。隨著技術(shù)的提升和完善,這些新技術(shù)將會(huì)引起牽引系統(tǒng)的巨大變革,對(duì)我國軌道交通牽引系統(tǒng)技術(shù)的自主創(chuàng)新具有積極而深遠(yuǎn)的影響。

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