8K型電力機(jī)車輔助逆變器控制系統(tǒng)和IGBT驅(qū)動保護(hù)技術(shù)的研究.pdf

1、電力機(jī)車用IGBT輔助電源逆變器取代進(jìn)8K電力機(jī)車故障率高的輔助電源后,已有二百多臺實(shí)際運(yùn)行了很長一段時(shí)間.運(yùn)行結(jié)果說明,IGBT輔助逆變器的設(shè)計(jì)是合理的,能滿足機(jī)車惡劣環(huán)境的運(yùn)行需要.但經(jīng)過長期運(yùn)行后,也暴露出了幾個(gè)問題.該文以此為出發(fā)點(diǎn)對其控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和改進(jìn)設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上對IGBT的驅(qū)動保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了研究.該文將先進(jìn)的在系統(tǒng)可編程技術(shù)(I SP)和EDA技術(shù)運(yùn)用到機(jī)車上,解決了8K型電力機(jī)車IGBT輔助逆變器原控制系統(tǒng)中的

2、脈沖分配核心器件LNBK002的老化問題.重新設(shè)計(jì)了開關(guān)電源,用單端反激式取代了推挽式,用電流控制方式替代了電壓控制方式,去掉了可靠性不高的保險(xiǎn)管.采用動態(tài)的過流保護(hù)閾值的方法解決了輔助逆變器機(jī)組低溫啟動過程中的過流保護(hù)問題.對8K型電力機(jī)車IGBT輔助逆變器存在的低溫短路保護(hù)問題進(jìn)行了大量的現(xiàn)場試驗(yàn),以研究低溫對于系統(tǒng)的影響.在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,排除了IGBT主電路的低溫問題,確定了影響系統(tǒng)低溫性能的因素,對此進(jìn)行了分析,并提出了采用

3、二極管鉗位的解決方法.重新設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)在大同通過了高低溫試驗(yàn).這些問題的解決具有重大的現(xiàn)實(shí)意義.對IGBT開關(guān)過程的優(yōu)化和短路保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了研究,從理論上分析了柵極驅(qū)動參數(shù)對開關(guān)期間di/dt、dv/dt、開關(guān)損耗以及EMI的影響,為進(jìn)一步研究提供了理論依據(jù).用PSPICE仿真研究了柵極驅(qū)動參數(shù)對IGBT短路的影響.對大功率IGBT的的開關(guān)特性進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了3300V/1200A IGBT的驅(qū)動保護(hù)電路,采用RC驅(qū)動方法優(yōu)化了開關(guān)