车载牵引变流器关键部件寿命评估综述

• 作者: 葛兴来 张艺驰 杨宁
• 来源期刊: 电源学报
• 关键词: 牵引变流器 IGBT模块 电容 寿命评估
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 轨道交通电气化专题|Special Issue on Rail Transit Electrification
• 页码范围: 140-152
• 页数: 13页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.13234/j.issn.2095-2805.2021.4.140

摘要

牵引变流器被视为轨道交通列车的"心脏",为列车的运行提供强劲动力.但作为变流器实现电能变换的关键执行部件,绝缘栅双极晶体管IGBT(insulate-gate bipolar transistor)模块与电容性能受多变工况影响较大且较为脆弱,对列车安全运行带来极大挑战.现行的维护方案存在维修成本高、维修不及时的缺点,而以寿命评估为核心的更加经济安全的状态修被认为是未来修程修制的改革方向.为此,针对牵引变流器的关键部件—IGBT模块和电容的寿命评估方法进行调研和总结,根据现有寿命评估研究从数理统计出发,趋向于融合失效机理和统计建模,并朝着物理失效建模不断发展的思路,分别从基于故障数据、基于任务剖面、基于性能退化参数3个方面对寿命评估进行分类阐述,给出每种评估方法的流程,并对涉及的环节进行分析.最后,讨论了现有研究工作存在的问题,并展望了未来牵引变流器关键部件寿命评估的发展方向.