【正文】 壓最終將升高到超過uv兩相的線電壓。當u相電流減小到0時，輸出電流最終完全轉(zhuǎn)移到v相，換相過程結(jié)束。 三相逆變器的變頻變壓的原理分析三個單相逆變電路可組合成一個三相逆變電路,應(yīng)用最廣的是三相橋式逆變電路 三相電壓型橋式逆變電路 基本工作方式——180176。導(dǎo)電方式1)每橋臂導(dǎo)電180176。，同一相上下兩臂交替導(dǎo)電，各相開始導(dǎo)電的角度差120 176。2)任一瞬間有三個橋臂同時導(dǎo)通。3)每次換流都是在同一相上下兩臂之間進行，也稱為縱向換流 波形分析（）1)負載各相到電源中點N39。的電壓：U相，1通，39。=Ud/2，4通，39。=Ud/2。2)負載線電壓 （23）3)負載相電壓 （2—4） 電壓型三相橋式逆變電路的工作波形 IGBT的結(jié)構(gòu)及集成驅(qū)動電路分析、IGBT的結(jié)構(gòu)IGBT是一個三端器件，具有柵極G、集電極 C和發(fā)射極E，目前多數(shù)的IGBT為N溝道型。從圖中可看出，IGBT是有雙極型晶體管與MOSFET組成的達林頓結(jié)構(gòu)，相當于一個由MOSFET驅(qū)動的厚基區(qū)PNP集體管，圖中的是集體管基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻。IGBT是一種場控器件，起開通與關(guān)斷是有柵極和發(fā)射極間的電壓決定的，當為且大于開啟電壓時，MOSFET內(nèi)形成溝道，并為晶體管提供基極電流，進而使IGBT導(dǎo)通。當施加反向電壓或不加電壓時MOSFET內(nèi)溝道消失，晶體管的基極電流被切斷，使得IGBT關(guān)斷。 IGBT簡化等效電路和圖形符號由于制作工藝的不同，常導(dǎo)致器件具有不同的異性。按照IGBT器件C、E間擊穿時PN結(jié)耗盡層是否穿透高阻基區(qū)層為判斷依據(jù)，可將IGBT分為兩大類：耗盡層穿透高阻基區(qū)的稱為穿透型IGBT。沒有穿過高阻基區(qū)的稱為非穿透型IGBT。PTIGBT采用外延法工藝，在制造更高電壓的器件時，其技術(shù)復(fù)雜、成本非常高；NPTIGBT采用同質(zhì)量晶硅和擴散工藝，可以制造出更高開關(guān)速度、低拖尾電流、正溫度系數(shù)，且有更高抗熱沖擊能力的IGBT。目前西門子、東子、IR、等公司已推出用NPT工藝制造的IGBT 。IGBT模塊常用的電路結(jié)構(gòu)有多種，在高壓變流中用得最多的為二合一封裝或單一模塊封裝。 IGBT電路結(jié)構(gòu)圖輔助變流器的整流器模塊及逆變器模塊均采用了IGBT元件并聯(lián)技術(shù)，即每個橋臂上2個IGBT元件并聯(lián)。IGBT元件并聯(lián)技術(shù)的關(guān)鍵是優(yōu)化其并聯(lián)的靜態(tài)特性及動態(tài)特性：通過IGBT元件的合理布局及對稱布線，獲得良好的靜態(tài)并聯(lián)特性；通過IGBT元件的選型、參數(shù)的一致性、門極驅(qū)動技術(shù)的優(yōu)化，獲得良好的動態(tài)并聯(lián)特。輔助變流器的整流器、逆變器模塊包含散熱器、IGBT元件、復(fù)合低感母排、驅(qū)動單元以及溫度檢測單元、電源模塊等，是功能獨立的高度集成功能模塊。、IGBT集成驅(qū)動電路 通常IGBT作為高壓變流器的逆變電路的開關(guān)器件。IGBT的不同驅(qū)動條件影響它的靜態(tài)與動態(tài)特性。其驅(qū)動條件主要包括正偏壓+、負偏壓和柵極電阻的大??；主要靜態(tài)與動特性為IGBT的通態(tài)電壓、開關(guān)時間、開關(guān)損耗。通態(tài)短路能力、等。 柵極驅(qū)動條件與器件主要特性的關(guān)系主要特性+升高升高升高降低————、降低——增加、——減小增加開通浪涌電流（硬開關(guān)感性負載）增大——減小關(guān)斷浪涌電流（硬開關(guān)感性負載）——增大減小的敏感度增強降低降低電流限制值增大——減小負載短路時的耐沖擊性降低——增加 設(shè)計柵極驅(qū)動電路時，主要考慮的問題1） 正偏壓+,在飽和導(dǎo)通狀態(tài)下，推薦使用的柵極正偏驅(qū)動電壓須達到+15V，當最大電壓不超過+20V。2） 負偏壓，可以使得在整個關(guān)斷過程中維持一個足夠大的反向柵極電流，進而縮短拖尾時間。它的推薦值為5～15V。3） 柵極電阻，IGBT的開通與關(guān)斷是通過柵極電路的充放電來實現(xiàn)的，它的取值對IGBT的主要特性產(chǎn)生極大地影響。較大的柵極電阻延長了IGBT的開通與關(guān)斷時間，同時也增加了開關(guān)損耗；若柵極電阻過小，雖然可以縮短開關(guān)時間，但是使得IGBT得開通dr/dt變大，有可能引起IGBT的誤導(dǎo)通。在設(shè)計時，一般可以參考IGBT應(yīng)用手冊給出的柵極電阻的推薦值靈活選取。柵極電阻的范圍為1～400，IGBT容量越大，柵極電阻值應(yīng)該越小。、過壓與溫度保護電路.要求能夠?qū)佑|器故障、模塊過熱、電機超溫、原邊電壓過欠壓、變流器冷卻水壓水溫、變壓器冷卻油溫進行軟件級保護，以保證整體電氣系統(tǒng)工作在穩(wěn)定可靠的環(huán)境中。參數(shù)動作值動作備注網(wǎng)壓17kv，時間1s分主斷原邊欠壓15kV分主斷并鎖定2min原邊欠壓網(wǎng)壓,時間40s分主斷原邊過壓網(wǎng)壓32kv分主斷原邊過壓網(wǎng)壓～31 kV正常工作參數(shù)動作值動作備注原邊電流和回流電流的差值Idiff50A，時間分主斷原邊接地原邊電流I430A，時間分主斷()原邊過流回流電流I850A（沖擊電流）分主斷原邊過流原邊電流，I30A降弓主斷路器故障參數(shù)動作值動作備注主變油溫Toil 41℃分主斷Toil ≥40℃（復(fù)位）82℃Toil ≤87℃線性降功0%~30%Toil 87℃封鎖主變流器Toil ≤77℃（復(fù)位）Toil 92℃分主斷40 ℃ ≤ Toil ≥ 82 ℃正常工作第三章 TGA9型牽引變流器的使用維護 牽引變流柜故障牽引變流柜的故障主要有以下幾個方面：一是整流，逆變模塊炸損(約占變流系統(tǒng)故障率10％)；二是TCU控制箱的插件板失效(約占微機／變流系統(tǒng)故障率的30％：三是網(wǎng)絡(luò)控制，通信模塊故障(約占微機，變流系統(tǒng)故障率的23％)；四是其它部件故障(約占微機／變流系統(tǒng)的37％)，如水壓傳感器、電壓傳感器、門極驅(qū)動板、K1接觸器故障等。，逆變模塊1 故障分析整流，逆變模塊炸損會造成機車牽引功率不足．該故障主要體現(xiàn)為整流／逆變模塊的IGBT元件短路和直流母排放電導(dǎo)致模塊擊穿。主要原因有：IGBT元件早期失效、模塊母排螺栓緊固狀態(tài)不好、斬波電阻失效和整流，逆變模塊本身的品質(zhì)及冷卻管路漏液引起母排放電。2 解決措施(1)針對IGBT模塊故障率高的情況。向制造廠反饋質(zhì)量問題，減少早期失效率。(2)要求檢修車間在整治和季檢中加強對變流器模塊的檢查。確定所有模塊母排上的連接螺栓處于緊同狀態(tài)。(3)針對變流器模塊冷卻管路滲(漏)液導(dǎo)致中間母排放電、模塊炸毀或是接線端子被擊穿。一方面通過檢查整修，消除冷卻管路泄露；另一方面。可以通過更換冷卻管改造升級。故障類別故障現(xiàn)象故障原因檢查/處理牽引力發(fā)揮不正常無設(shè)定速度或設(shè)定速度無法提升運行中打“緊急駕駛”，回庫后更換相應(yīng)部件IGBT故障機車報某架某軸四象限或逆變模塊IGBT故障 TCU控制箱插件板1 故障分析HXDlC型機車TCU控制箱是牽引變流器的控制單元．是牽引變流器的重要部件之一。HXDIC型機車TCU控制箱的插件板故障率較高，插件板失效大多為動態(tài)故障，主要表現(xiàn)在機車不明原因跳主斷、機車牽引力發(fā)揮不正常、機車接地、過流等保護不正常等問題。造成插件板的故障原因有以下幾個方面：一是插件板元件失效：二是插件板程序進入死循環(huán)；三是插件板的程序不成熟造成故障誤報。2 解決措施(1)廠家加強對插件板的檢測、保證上車備品的可靠性。(2)就對每一塊故障的插件板進行檢測分析．及時發(fā)現(xiàn)其中的故障原因提出整改措施。(3)不斷地優(yōu)化機車的控制程序，減少機車的故障率。1 故障現(xiàn)象VCM、GWM、DIM、DXM模塊失效使得機車無法完成初始化。機車只能請求救援。(1)網(wǎng)絡(luò)通信GWM模塊失效，導(dǎo)致機車不能正確顯示機車現(xiàn)狀。機車網(wǎng)絡(luò)通信不暢。(2)網(wǎng)絡(luò)通信I／O模塊插頭松動。導(dǎo)致機車控制系統(tǒng)不能正確地接受正確的機車狀態(tài)信息。2 解決措施(1)對網(wǎng)絡(luò)通信模塊加裝下拉電阻，增強網(wǎng)絡(luò)通信模塊抗干擾及散熱等方面的性能。同時升級優(yōu)化機車控制程序，網(wǎng)絡(luò)模塊的故障率得到有效的控制。(2)針對網(wǎng)絡(luò)通信由于接頭緊固不到位造成的機車故障問題。要求檢修車間在秋整、季檢工作中對在段的所有機車網(wǎng)絡(luò)通信模塊的插頭緊固情況進行檢查確認。防止由于插頭松動而造成的機車故障。1 故障分析HXDIC型機車在運行中發(fā)現(xiàn)，牽引變流器的短接接觸器KMI、KMKM3的故障率較高。經(jīng)檢查短接接觸器75％的卡分、卡合現(xiàn)象都是由于短接接觸器的輔助觸頭板故障所致。2 解決措施更換短接接觸器的輔助觸頭。 制動系統(tǒng)1 故障分析％。制動系統(tǒng)的機車故障主要為克諾爾制動機的IPM模塊故障使得機車不明原因起緊急制動或懲罰制動，約占制動系統(tǒng)機車故障總量的90％．其次就是制動系統(tǒng)的K5繼電器故障引起機車牽引封鎖．機車無法發(fā)揮牽引力。2011年度IPM模塊故障率仍舊較高．自今年1月份至今由于IPM模塊故障引起的機車故障有6件，臨修高達16件。2 解決措施更換IPM模塊或升級程序，改造K5繼電器。 車頂設(shè)備1 故障分析％。車頂設(shè)備故障主要集中在真空主斷器上，在2010年8,9月中，連續(xù)多次發(fā)生由于真空主斷路器的電磁閥及主斷控制板故障所引發(fā)的機車故障。2 解決措施2010年8月下旬對HXDIC型電力機車真空主斷路器的電磁閥線圈、主斷控制板進行更換整治．在201 1年度共發(fā)生3件由于主斷控制板故障導(dǎo)致主斷合不上的故障。經(jīng)過改造及整治消除了由于主斷電磁閥線圈燒損導(dǎo)致的主斷合不上的故障。主斷控制板失效導(dǎo)致的機車主斷合不上的故障得到了有效的控制. 輔助系統(tǒng)HxDlC型機車輔助系統(tǒng)共發(fā)生3件機車故障．均為2010年度法維萊機車空調(diào)的冷凝風(fēng)機燒損接地引起機車輔接地．機車主斷無法閉合。1 故障現(xiàn)象輔助變流柜Kl主接觸器出現(xiàn)卡分、卡合現(xiàn)象。導(dǎo)致輔助變流器故障。Kl接觸器卡分的主要原因：(1)整流橋的微動開關(guān)卡死導(dǎo)致接觸器的不能正常分合。(2)接觸器的彈簧拉力力矩不夠，導(dǎo)致不到正常分合。輔助變流器整流，逆變模塊螺栓緊固不緊。導(dǎo)致模塊連接母排燒損。2 解決措施(1)對K1接觸器進行升級改造。(2)針對輔助變流柜連接螺栓緊固不到位導(dǎo)致母排燒損的現(xiàn)象，要求檢修車間在秋季整治及季檢工作中。對母排緊固狀態(tài)進行檢查確認，確保母排螺栓處于最佳的緊固狀態(tài)。心得體會時間如白駒過隙，一晃而過，大學(xué)三年的時光即將結(jié)束，我的求學(xué)路即將結(jié)束一段征程，職業(yè)生涯即將展開，但是學(xué)習(xí)是伴隨我一生的事情，無論我在哪里，無論我在做什么，無論我是社會中的一個什么角色，我都是一個學(xué)習(xí)者，只不過學(xué)習(xí)的舞臺由學(xué)校換成了社會而已，但學(xué)習(xí)的激情會閃耀我的生命?？v觀整個大學(xué)，無論是學(xué)習(xí)，還是工作或是生活，我的人生都發(fā)生了質(zhì)的變化，有了飛躍的提升，這是我人生一筆重要而珍貴的財富。畢業(yè)設(shè)計作為我結(jié)束大學(xué)學(xué)習(xí)的總攬，是將我整個大學(xué)學(xué)習(xí)知識作一個回饋，一個結(jié)業(yè)。不僅僅將所有的知識串聯(lián)在一起，更是將我的學(xué)習(xí)成果，學(xué)習(xí)效果展示在大家面前。我想首先做畢業(yè)設(shè)計的主要目的不是要將大家難住，而是要檢驗大家的學(xué)習(xí)成果。其次做畢業(yè)設(shè)計是為了讓大家將自己所學(xué)的知識串聯(lián)在一塊，這樣可以將所學(xué)的東西由頭至尾過銜接起來，做個總結(jié)。我的畢業(yè)設(shè)計說不上精彩絕倫，更說不上獨具匠心，但卻花費我很大一部分心血才做出這份讓我自己心里還過得去的東西。這個學(xué)期我的畢業(yè)設(shè)計課題就出來了，心里是有喜有悲，喜的是這個課題是由教過我課程的老師帶，畢竟他也是我們系的老師，知道的知識很廣泛，對我們的進程快慢和指導(dǎo)不言而喻。悲的是我接到課題的時候發(fā)現(xiàn)我其實很多東西都沒有，而且腦袋里沒任何思路。幸好在老師的指導(dǎo)下很快就確定了目標，第一個星期確定了我的畢業(yè)設(shè)計的主題思路和指導(dǎo)思想，第二個星期將所有的資料串在一塊，第三星期開始做框架，第四星期開始做初稿，第五星期完成初稿，第六星期將初稿交由老師審閱、定稿、完善。第七星期做一個詳細的準備開始答辯。在我做畢業(yè)設(shè)計的過程中能完成各項難題和準備充分，這與得到老師的大力支持和諄諄指導(dǎo)離不開，同學(xué)的不吝幫助息息相關(guān)。在這里，我感謝大學(xué)以來教我知識的每位老師，讓我學(xué)會了自己專業(yè)的各方面知識，特別是我在學(xué)習(xí)中李老師給我們的教導(dǎo)與專業(yè)知識的學(xué)習(xí)讓我獲益匪淺，讓我學(xué)到的東西能在畢業(yè)設(shè)計中發(fā)展開來。最后感謝這次帶我畢業(yè)設(shè)計的老師，對于他對我的教誨，我無比感激！參考文獻[1] 周志敏等， IGBT和IPM及其應(yīng)用電路，人民郵電出版社出版[2] 變頻調(diào)速三相異步牽引電動機的設(shè)計[3] 徐立娟、張瑩，電力電子技術(shù)，高等教育出版社[4] 王青松，三相電流型多電平整流器的研究，浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文[5] 郭佳，電力機車輔助變流器三相逆變器的控制研究，北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文[6] 林渭勛，現(xiàn)代電力電子電路,浙江大學(xué)出版社