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发布时间:2011-12-17   阅读次数:2446  

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lO00kW GT0牵引变流器

主要完成单位:中国铁道科学研究院机车车辆研究所

起 止 时 间 :1991年~1998

鉴定证书编号:铁道部技鉴字[1999]026

1000kW功率等级的GTO牵引变流器是国家计委下达的“八五”国家重点科技攻关计划——“交--交传动电力机车研究”(合同号:85-402-04)中的分课题——“GTO元件基础应用研究”(合同号:85-402-04-03)的研制目标。它的研制成功为我国大功率交流传动机车、动车的研制创造了条件,也为我国功率电子器件的应用开辟了新的领域。该课题解决的主要关键技术问题有:

1.在国内首次成功研制出用于交流传动电力机车的lO00kW浸渍式油冷GTO牵引变流器,其主要技术性能指标为:

额定输入电压: 单相交流1250V/50Hz

额定输入电流: 单相交流945A/50Hz

输入功率因数:0.98

中间直流电压:2500V

输出电压: 三相交流0-1950V

最大输出电流: 三相交流500A

效率:0.96

冷却方式: 强迫油循环冷却

GT0元件规格:4500V/3000A

2.掌握了大功率GT0元件的应用技术,主要有GTO元件的参数选择及测试、吸收电路设计、门极驱动装置及其专用电源设计、GTO元件的冷却、控制逻辑与保护等;完成关键零部件的研制,主要有多种规格的门控装置及门控电源、光纤信号传输装置、GTO逻辑保护板、无感吸收电容、电阻等。

3.掌握了大功率GTO牵引变流器的设计制造技术,主要包括:主电路设计、主要元、器件参数计算选择,采用新型Δ形吸收电路的GTO相构件模块的设计制造,变流机组的结构设计制造,强迫油循环冷却系统的设计制造。研制完成了牵引变流器所需重要零部件,主要有螺旋油槽铜散热器、阳极电抗器、高压、大电流电力连接器、支撑电容器、铝合金油箱、油接头等。

4.研制完成大功率交--交牵引变流器微机控制装置,包括四象限变流器的控制,中间电压限制斩波器控制,电机逆变器基于磁链轨迹控制PWM调制方法的速度闭环控制。该控制装置具有良好的控制性能,有效的抗干扰措施及严密的逻辑保护功能,在强电磁干扰环境下,运行稳定可靠。

5.建立了交流传动试验台,可进行1000kW功率等级的交-直,直-直,直-交,交--交等各种变流传动系统试验、研究,为交流传动技术研究及产品开发创造了必要条件。

鉴定意见认为:1000kW GTO牵引变流器的研制成功,填补了国内空白,达到国内领先水平和八十年代末的国际水平,具有显著的社会、经济效益。该课题的圆满完成,促进了我国交流传动技术实用化进程,为我国GT0器件的应用、交流传动机车和动车的研制创造了条件,提供了设计依据和经验。