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铁路车厢用的电力电子设备

在铁路车厢中,除主电动机的驱动之外,还使用了辅助电源装置、空调装置、门开关装置等大量的电力电子设备。以下介绍的是富士电机最适用于车厢电力电子设备的功率半导体产品。
铁路
铁路

主电源转换器的电路示例

主电动机驱动的电路结构示例。电压分交流电压和直流电压。在交流电压的情况下,在经过变压器后利用PWM转换器转换为直流电压,然后利用VVVF变频器驱动主电动机。

交流型电车用主电源转换器示例

交流型电车用主电源转换器示例

直流型电车用主电源转换器示例

直流型电车用主电源转换器示例

馈电电压示例

类别 城市铁路 城际铁路
地区 地铁、LRV 电车 高速车厢
欧洲 DC600V/DC750V/DC825V/DC1500V DC1500V/DC3000V/AC15kV/AC25kV AC25kV
  西欧 DC600V/DC750V/DC1500V DC1500V/DC3000V/AC15kV/AC25kV AC15kV/AC25kV
东欧 DC600V/DC750V DC1500V/DC3000V/AC25kV
CIS DC600V/DC750V/DC825V DC1500V/DC3000V/AC25kV AC25kV
北美 DC600V/DC750V AC25kV
中南美 DC600V/DC750V/DC1500V/DC3000V DC3000V -
亚洲、太平洋 DC600V/DC750V/DC1500V DC1500V/AC20kV/AC25kV AC25kV
中东、非洲 DC750V/DC1500V DC3000V/AC25kV -
Global DC750V/DC1500V DC1500V/AC25kV AC25kV

辅助电源装置的电路示例

交流型电车的辅助电源装置示例

交流型电车的辅助电源装置示例

直流型电车的辅助电源装置示例

直流型电车的辅助电源装置示例
类别 城市铁路 城际铁路
规格 地铁、LRV 地铁 电车 高速车厢
规格 亚洲规格
(中国、东南亚)
北美规格
(NYCT)
亚洲规格
(澳洲、日本)
全球规格
  输入电压 DC750V DC600V DC1500V AC440V
(主变压器3次)
输出电压 AC440V,3φ,60Hz AC120V,1φ,60Hz×15kVA AC440V,3φ,60Hz AC440V,3φ,60Hz
    DC37.5V x 20kW    
容量 90kVA/160kVA 40kVA 180kVA/260kVA 180kVA/210kVA
冷却方式 自冷 强制风冷 自冷 强制风冷
效率 95%以上 95%以上 95%以上 95%以上
噪音 62dB(A) 70dB(A) 62dB(A) 68dB(A)
小型化 ≧ 80 kVA/m3 ≧ 100 kVA/m3 ≧ 120 kVA/m3 ≧ 120 kVA/m3

富士电机的功率半导体产品

HPM (High Power Modules)

HPM (High Power Modules)

AlSiC Baseplate (High reliability type)

1-pack

2-pack

  1700V
600A 2MBI600VT-170E
800A 2MBI800VT-170E
1200A 2MBI1200VT-170E

Copper Baseplate (Standard type)

1-pack

2-pack

PrimePACK™

PrimePACK™

注: ‌PrimePACK™为Infineon Technologies公司的注册商标

2-Pack VCES = 1200V

2-Pack VCES = 1700V

Chopper

Step Up Chopper

  1200V 1700V
650A   1MBI650VXA-170EL-50
1MBI650VXA-170EL-54
900A 1MBI900VXA-120PD-50
1MBI900VXA-120PD-54
 
1000A   1MBI1000VXB-170EL-50
1MBI1000VXB-170EL-54
1400A 1MBI1400VXB-120PL-54 1MBI1400VXB-170EL-50
1MBI1400VXB-170EL-54

Step Down Chopper

IGBT 1-Pack

  1200V 1700V
Aluminium oxide DCB Aluminium nitride DCB Aluminium oxide DCB
300A     1MBI300V-170-50
400A 1MBI400V-120-50 1MBI400VF-120-50 1MBI400V-170-50
600A 1MBI600V-120-50 1MBI600VF-120-50 1MBI600V-170-50
900A 1MBI900V-120-50    

IGBT 2-Pack

Standard 2in1 VCES = 1200V

Standard 2in1 VCES = 1700V

Dual XT VCES = 1200V

Dual XT VCES = 1700V

HPnC

  1700V 3300V
450A   2MBI450XVF330-50
1000A 2MBI1000XVF170-50  
1200A 2MBI1200XVF170-50  

Chopper

Chopper VCES = 1200V

High Speed IGBT Modules

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