图7 br189机车牵引变流器电路结构
图8 主牵引变流器用6.5kv igbt一相桥臂-- sibac bb sp-3000wl
4 辅助电源—sibest介绍西门子公司在广泛收集用户最新要求的基础上，开发和研制了新一代机车车辆用辅助电源逆变器装置——sibest，其指导思想是建立一种由适合于各种应用场合的子单元构成的积木式系统，且各组成部分均采用模块化和标准化的设计原则。sibest辅助逆变器具有标准化的输出功率，其主要特征如下：（1）在恶劣的铁路运营环境中有很高的可靠性；（2）较轻的重量和较小的安装体积；（3）模块化的方便维修保养结构；（4）耐短路的igbt变流器电路；（5）对电网友好的输入端变流器；（6）极高的效率。4.1 sibest相关技术指标在对sibest的设计过程中，西门子公司综合考虑了各种输入和输出参数、环境条件、机械要求以及电力电子组件等要求，见表1～表8。表1 辅助逆变器的环境条件
表2 稳态输入电压
表3 ac输出电压和功率
表4 dc输出电压和功率
表5 电力电子系列标记
表6 高压变流器系列
表7 脉冲逆变器系列
表8 蓄电池充电器系列
4.2 sibest的组成部件sibest逆变器的电力电子装置全部采用了模块化设计，模块（标准组件）通常采用强迫风冷，使用长520mm、宽270mm的市面上流行的压力铸造的大功率散热器，对于较小的模块可选用宽135mm的散热器，所有散热器一般都是接地的，并采用合适的密封以防止密闭的电子空间受到污染。所有变流器模块都采用已证实是可靠的igbt工艺技术，结合低电感母排，无需任何布线，可使变流器成为低损耗的高频变流器。利用去饱和监控装置，能可靠的防止短路。igbt允许用较简单的低功率的控制电路来作为电压控制的开关环节，具有绝缘电压9000v和相应的气隙和爬电距离的专用igbt，可在接地的散热器上运行，无需附加绝缘，工作电压可高达5600v。sibest模块包括由散热器、igbt、低电感母排和电压型中间电路组成的诸如四象限脉冲整流器、dc/dc变换器、高压变流器模块、脉冲逆变器模块、蓄电池充电器等单元。在需要极大功率时，可由3个模块组成一个功能单元，并由一个集成在主模块上的控制电路控制，每一模块以及整个装置都是利用最现代化的仿真工具设计的。4.3 sibest在br189上的应用为了实现机车的内部供电和牵引装置的冷却，br189机车安装了静止辅助变流器（hbu），其电气上可分为两套独立的hbu（hbu1／hbu2），辅助变流器从牵引变流器的中间电路获得电能。hbu1与牵引变流器1相连，hbu2与牵引变流器2相连，输入电压通过4个hur高压模块斩波降压来控制，这样便能为两个独立的hbu装置的中间电路供电。每两个hur模块并联输出为两个并联的三相逆变器供电，因此总共有4个三相交流输出可供使用，其电压在0～440v可调，频率在2～60hz可调。每组输出都能以固定频率或可变频率来运行；无故障运行时，有两组是以固定频率来工作的，另两组则以可变的频率来工作。辅助逆变器的技术参数为：额定功率 4×90／kva额定输入电压dc 1500v，dc 3000v额定输出电压 三相交流440v 2～60 hz温度范围 -30℃～+50℃
图9 辅助变流器用3.3kv igbt三相模块-- sibac bb st-1500wl-mp
图10 br189机车辅助变流系统结构框图
5 结术语本文简要介绍了西门子公司euro sprinter机车家族的主牵引变流器工作情况和辅助变流器的工作情况，目前以eurosprinter机车家族中br152机车为原型车dj1已经被引进到我国，作为重载电力机车已在大秦运煤专线运行4年之久；此外以br189机车为的原型车的180台hxd1重载电力机车也即将投入运用。以上机车所包含的先进制造技术，必将有助于我国机车制造业的更新换代。
参考文献[1] 铁道科学研究院高速铁路技术研究总体组. 高速铁路技术. 北京:中国铁道出版社,2005[2] m.m.bakran. 大功率多流制机车牵引变流器的比较.变流技术与电力牵引,2006,1[3] berhard kieb1 ing. christian thoma.欧洲br 189型多流制式电力机车.电力机车与城轨车辆,2004,27（6）[4] 王渤洪. 奥地利铁路rh1216 系列多电流制通用电力机车.机车电传动,2006,2
作者简介王 儒 男 工程师 现从事电力机车运用与维护。
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