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机车车辆变流器模块斩波试验方法分析

2021-03-19

科学与信息化 2021年5期
关键词:机车车辆变流器电平

中车大连电力牵引研发中心有限公司 辽宁 大连 116000

最近几年,在我国科技水平的不断提高下,机车车辆工作性能得以有效提高,极大地改变了人们的生活方式和工作方式,而IGBT器件作为一种机车车辆内部重要器件,被广泛地应用于电力电子电路中,该器件的测试方式主要用到了变流器模块斩波试验方法,因此,为了保证机车车辆的工作性能,如何科学应用变流器模块斩波试验方法是技术人员必须思考和解决的问题。

1 电容充电斩波试验方法

电容充电斩波试验方法作为变流器模块斩波试验中常用的方法之一,在具体的运用中,主要采用了电感负载的方式,通过借助电容电量使用优势,提高斩波试验操作的规范性和标准性。该试验方法在具体的运用中主要利用了以下两种电平模式。

1.1 两电平模式

两电平变流器斩波试验电路图如图1所示,从图中可以看出,各个桥臂在具体的运用中,均用到了二极管,能够提高能量双向流动的效率和效果。两电平模式具有操作简单、资源逆变高效等特征,因此,被广泛地应用于PWM交流电路中,并取得了良好的应用效果。从图中可以看出,该模式在具体的运用中,在(A)、(B)两个位置,均用到了两种不同的负载接线模式,最终电平试验情况一如表1所示。OC两端电压大小用UCE表示,二极管恢复电压大小用UCD表示,采用关闭或启动过流的方式,可以最大限度地降低负载电感值。

图1 两电平变流器斩波试验电路图

表1 电平试验情况一览表

1.2 三电平模式

三电平模式在具体的运用中,主要利用PWM变流装置,使得各个模块之间能够建立起有效连接,以满足驱动电路供电需求,同时,还要借助脉冲信号的基础上,采用三电平模式,对负载电流值进行科学控制和调整,以提高稳态电压测量的准确性,只有这样,才能充分发挥和利用三电平模式的应用优势,为确保提高机车车辆能够可靠、稳定、安全地运行创造了良好的条件[1]。

2 两种试验方法优劣对比

2.1 持续斩波试验方法优缺点

(1)优点。持续斩波试验方法在具体的运用中,其优点主要体现在以下几个方面:①能够采用截止电压的方式,实现对模块器件的自动化控制,以达到疏通电流的目的,同时,还能提高储能元件相关参数设置的准确性和合理性,为进一步提高储能元件的应用价值发挥出重要作用。②该实验方法在具体的运用中,可以采用真实化模拟方式,对变流系统的实际工作状态相关参数信息进行全方位地模拟,从而准确检测和解决驱动电路的异常问题,以保证变流系统运行性能。

(2)缺点。该试验方法具有一定的缺点,这些缺点主要体现在以下几个方面:①无法采用统一考核标准对开关元器件相关功能进行全面检测;②无法全面、有效地考核开关器件的相关功能,无法真正地发挥和利用开关器件的应用优势。③电源负载在具体的测试中,需要花费大量的时间,严重影响了试验操作的效率和效果[2]。

2.2 电容充电斩波试验方法优缺点

(1)优点。该试验方法在具体的运用中,其优点主要体现在以下几个方面:①可以在考核储能元件相关性能参数的基础上,实现对二极管相关运行性能的全面检测。②可以有针对性地对开关器件相关功能进行全面化、规范化考核。③提高电源资源的利用率,同时,还能不断修改、优化和完善试验操作流程,以达到提高试验操作效率和效果的目的。

(2)缺点。该试验方法具有一定的缺点,这些缺点主要体现在以下几个方面:①无法科学、有效地考核储能元器件的运行性能。②无法有效检测和诊断机车车辆内部出现的故障问题。

3 结束语

综上所述,为了进一步提高机车车辆的工作性能,技术人员在对功率模块进行正式生产之前,需要采用电容充电斩波试验方法与老化功率试验相结合的方式,对试制产品进行全面检测,确保产品设计电路的规范性和合理性,为实现对产品制造工艺的优化和完善提供有力的保障。同时,在正式生产功率模块的过程中,需要采用电容充电斩波试验方法与功率试验相结合的方式,对试制产品进行全面检测,以达到提高试制产品生产质量和生产效率的目的。

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