自从感应3b型电力机车以来，牵引变流器绝缘的双极晶体管模块遭受了多次故障。此，必须分析并防止Harmonic Electric 3b电力机车转换器中的绝缘栅双极型晶体管模块破裂。
文章基于电力机车转换器中绝缘栅双极晶体管模块破裂的原因以及预防措施。
后将对其进行深入探讨。关内容如下。所周知，Harmony Electric 3b电力机车配备了三个牵引转换柜：每个牵引转换柜的主电路和控制电路是分开提供的，并且交流变频功率被传输到六个设备。力牵引和辅助系统。
一组转换器出现故障的状态下，它会被微机控制系统（VCU）阻塞，并且特定的转换器可以被微机的显示屏隔离，因此可以将机车开火三分之二。
源继续运行，辅助系统切换，两组辅助转换器完成整个车辆系统和控制系统的电源供应，
电缆从而可以对机车进行冗余控制。个牵引力转换柜由两个逆变器，两个电动机转换器和一个辅助转换器组成，它们共享一组中间直流系统。个电机转换器为两个电机供电，而辅助转换器由牵引转换器的直流中间电路供电。缘栅双极晶体管结合了Giant Transistor-GTR和功率场效应晶体管的优点，具有良好的特性和广泛的应用领域，绝缘栅双极晶体管也是三个终端：电网，集电极和发射极。东。缘栅双极型晶体管是具有MOS结构的双极型器件。们是提供功率MOSFET晶体管的高速性能和双极晶体管的低电阻性能的功率器件。缘栅双极型晶体管的应用范围通常在耐压为600V或更高，电流为10A或更高，频率为1kHz或更高的区域。广泛用于工业发动机，小容量民用电机，逆变器（逆变器），闪光灯摄像机和感应加热电饭煲。缘栅双极型晶体管是大功率，高压MOSFET应用和快速终端设备的垂直功率的自然发展。MOSFET需要一个源极-漏极路径以获得高击穿电压BVDSS，并且该沟道具有高电阻率，这导致功率MOSFET具有高（激活的）RDS值。离栅双极型晶体管消除了功率MOSFET的主要缺点。
管最新一代的功率MOSFET器件已极大地改善了RDS（激活）的特性，但在高水平下，功率传导损耗仍然比绝缘栅双极型晶体管高得多。缘栅双极型晶体管模块的损坏通常是由输出短路和接地等因素引起的。而，从实际检查和分析来看，外部电路，例如转换器和电动机的输出电缆，不再构成任何问题。时，将故障模块更换为新的绝缘栅双极晶体管模块后，牵引转换器将恢复，以便我们将其消除。缘栅双极型晶体管由于诸如转换器模块的短路和接地之类的因素而损坏。
Harmony Electric 3b电力机车使用DYTP150A门控制单元（GDU），它是由转换器特定的工作条件引起的共模电流干扰引起的，从而导致双极晶体管模块发生故障。IGBT的。于实际检测到故障模块，高压工业模块（HVIM）通过原始转换器模块（CM-M）和门控制单元以及门控制单元的电缆连接可以注入高压工业模块端子的电压脉冲中。常，在22至30 kV的电网压力下，机车的最大功率为9，600 kW。19 kV网络的压力下，机车的最大功率为8，000 kW。果主电源电压不超过17 kV，则牵引功率会线性降低为零，但辅助电源已经有效。车的功率特性如图1所示。电网压力大于31千伏时，牵引功率线性降低至零。过计算恒定功率，可以计算出当市电电压为19 kV时，网络侧转换模块A101和A102的输入电流超过1500安培。此，整流器输入电流的设计值如下：√2×1548×1，1 = 2410安培。雷电区域的十三分之一中计算出机车全功率的市电电压和电流参数，并根据公式计算得出电流参数为1，540安培。流器输入电流峰值的计算参数如下：√2×1540×1，1 = 2，400安培。析机车实际运行的客观因素，实际检测参数和理论计算参数将有两个误差点，使A101和A102网络侧变流器模块的输入电流当电源电压降低到19 kV时，电压将降低。过三千安培的绝缘栅双极晶体管可以承受2430安培的最大电流。果长时间波动，可能会损坏绝缘栅双极型晶体管模块。此，可以得出结论，
电缆栅极电压的明显波动是绝缘栅双极型晶体管模块的主要损坏因素。用门控制单元的软件升级问题。
于上述缺陷形式，其限于门驱动器的两个操作范围。级后，该软件必须加深门控制单元的抗电磁影响，并减少由绝缘栅双极型晶体管模块的开关速度引起的电磁干扰。了避免在电磁影响状态下延迟激活问题，必须在命令控制单元的栅极控制单元上监视绝缘栅双极晶体管的最短激活时间。了减少电磁影响并减少绝缘栅双极型晶体管的开闭。换扫描速率。年来，我们已在100台和谐3b型电力机车中选择了30个门控制单元进行软件升级，在此基础上，我们将测试直到2012年12月为止的100个机车故障模块。数为72个，其中软件模块的旧版本为53个，软件模块的新版本为19个，故障率降低了30％。议加深过流保护设置。网电压波动引起的二次过流保护降低，因为绝缘栅双极晶体管停滞测试的电流保护系数为2430安培，因此过流保护参数可以增加到2，600安培对于电源电压波动的问题，我们可以加宽接触网的线路。议扩展和修改网络接触线，以解决网络电压波动的问题。上所述，为了有效避免绝缘栅双极型晶体管模块爆炸，有必要加深抗电磁干扰电容，绝缘栅双极型晶体管的最短激活时间为始终在DCU先导控制单元上进行监视，以防止任何电磁影响。迟的配置问题。管已经采取了一系列预防措施来控制这种缺陷的发生，但是从根本上还没有解决使绝缘栅双极型晶体管模块破裂的问题。过对电力和谐电力机车3b的透彻了解，我们将深化。确保铁路运输的稳定性和可靠性而进行的研究。
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