SiCデバイスの高耐圧特性を用いた交流電気車のトランスレス化回路の基礎研究

摘要

更なる省エネ車両の開発を目指し，高耐圧SiCモジュールを前提として，トランスレス交流車主回路方式の基礎検討を行った。その結果を以下にまとめる。(1) 主変圧器の絶縁機能を代替する直流入出力回路として， 多段接続フライングキャパシタ回路を提案した。車両回路の一部を模擬し，ミニモデルを用いたモータ駆動実験(入力電圧200V，負荷側非接地）より，カ行，回生時とも，電源側と負荷側のフライングキヤパシタ電流の同時通流なく （直流入出力間の絶縁状態確保）モータを駆動できることを実証した。(2) トランスレス交流車主回路の一案の一部である，フライングキャパシタ形絶縁回路4段直列に対して，独立に駆動用インバータとモータを接続した回路を対象に，実車相当条件（入力電圧12kV，負荷側接地）でシミュレ一ションを行った結果，PWM整流器側と駆動用インバータ側のフライングキャパシタ電流の同時通流は見られず，直流入出力間の絶縁状態を確保しつつモータを駆動できることを確認した。