關于IGBT在城鐵車中的應用

趙密強

摘 要：隨著我國社會的經(jīng)濟水平不斷提升，城市交通也得到了廣泛性的發(fā)展。尤其是在城鐵建設當中，其規(guī)模愈加擴大，應用性也越來越強。它的優(yōu)勢在于能夠在極大程度上緩解我國的交通壓力，使人們的出行更加安全、方便。而在城鐵建設中也涵蓋了許多先進的技術，IGBT就是最主要的一種。因此，本文針對該技術的使用原理與特點，對其在城鐵車中的應用進行探討。

關鍵詞：IGBT技術；城鐵車；應用

中圖分類號：U264.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0051-01

IGBT技術的全稱是絕緣柵雙極晶體管，它是新型電力電子設備的一種，有著電流處理速度快、制定過程標準、電力調(diào)和性強以及電能損耗小等特點。對于這種大功率的電子器件，城鐵車輛建設中的應用性非常強，使用范圍也相對較廣。它在運作中也會產(chǎn)生一部分熱量，并有可能對周圍的零件產(chǎn)生影響。為了擴大它的使用效益，對該技術在城鐵車輛中的應用探討勢在必行。

1 IGBT技術的應用原理與特點

1.1 IGBT技術的應用原理

為了分析IGBT技術的應用原理，我們要從其結構與工作效益兩個方面出發(fā)。在技術構造上，它主要將內(nèi)部期間分為三層。第一層是信息輸送的基礎區(qū)域，以多晶硅柵作為主要載體，將電路基線的底部安裝與集中控制平臺相結合，在溝道去進行數(shù)據(jù)的傳遞。當數(shù)據(jù)收集完畢后，它會在溝道之中進行流通，并與電極相連，對發(fā)動電機進行整體控制。第二層是緩沖區(qū)。數(shù)據(jù)存儲在緩沖區(qū)的內(nèi)部，并在此位置上進行整合。系統(tǒng)將同一類型的數(shù)據(jù)予以歸類，將信號傳遞中產(chǎn)生的干擾信號規(guī)避，從而實現(xiàn)車輛在軌道上的穩(wěn)步運行。第三層是集電區(qū)。它的功能主要在于能夠對有效功率的電力進行集中化處理。當城鐵車輛所承載的客運數(shù)量過多時，它會提醒車門自動關閉，并啟動相應的維護功能[1]。

1.2 IGBT技術的特點分析

IGBT技術的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，它是在電子參數(shù)制定的基礎上實施的一種電力控制方法，對溫度的敏感性比較大。城鐵車輛的運行時間越長，內(nèi)部牽引力就會越大，所消耗的熱能也會越多。當它超過一定的承載力時，載流子的壽命會相對減小，從而使零件的性能發(fā)生轉變。第二，它可以根據(jù)溫度的不同進行電流的調(diào)節(jié)。在不同溫度下，電集中心的運轉效率也是不同的。該系統(tǒng)可以在電器零件的表層進行監(jiān)督與管理，推斷出城鐵車輛的綜合性能[2]。

2 IGBT技術在城鐵車輛中的應用

2.1 實現(xiàn)城鐵車輛的運行狀況監(jiān)督

運行狀況監(jiān)督是IGBT技術在城鐵車輛中的最廣泛性應用。從城鐵車輛的內(nèi)部空間上來講，它的結構是相當封閉的。設備的串聯(lián)性相對較強，乘客的流動量較大。特別是在線路轉乘的時刻，車門的開關位置是相對的。如果電機的流動速度過快會導致車輛在軌道上的附著力不穩(wěn)定，從而發(fā)生安全事故問題。而IGBT技術的作用是在熱阻進行測量時，以加熱電流為中心，進行電力的測試化模擬。測試系統(tǒng)以數(shù)據(jù)的收集為主，對電力功率進行感應。如果功率的數(shù)值過大，系統(tǒng)則會進行自動化提醒。這個過程會在監(jiān)控中心處體現(xiàn)，系統(tǒng)將具體的運作規(guī)律用曲線表示。從曲線上來看，熱敏感參數(shù)是不斷變化的。如果其浮動性過于明顯，則表示這一階段的電壓信號不太穩(wěn)定，并會影響城鐵車輛的運行。這時，系統(tǒng)一般會將不穩(wěn)定的信號過濾出去，將截取后的信息送至到數(shù)據(jù)采集卡之中，并予以歸類。從這個角度來講，IGBT技術能夠實現(xiàn)城鐵車輛的數(shù)字化監(jiān)督和集約性控制，使其結構相對完整，集中性更強[3]。

2.2 對城鐵車輛中電流的溫度控制

溫度控制是IGBT技術在城鐵車輛中的關鍵作用之一。該技術系統(tǒng)中有溫度檢測模塊。它的主要功能是以城鐵車輛的外形為主，傳遞溫度變化的信號。溫度檢測模塊的核心是溫度傳感器，傳感器是由鉑金金屬制定，導熱性非常強，能夠支持城鐵車輛的長時間運轉。另外，它的穩(wěn)定性非常高，能夠在高強度的阻力下不斷變化，實現(xiàn)儀器的精度性處理。為了進行數(shù)據(jù)的處理，溫度控制中心能夠根據(jù)原有參數(shù)進行過程監(jiān)督，實現(xiàn)電力與電壓的自動化定義，通過內(nèi)部軟件的連接進行自由組合，將運行中產(chǎn)生的干擾過濾出去，達到車輛穩(wěn)定化的目的。另外，該技術還能夠實現(xiàn)信息通信功能。系統(tǒng)中包括網(wǎng)絡變壓模塊，控制器與處理系統(tǒng)是連接在一起的。如果數(shù)據(jù)的傳送量過大，城鐵車輛中的傳感器就會自動感應，并進行功率調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)中心處施加命令，規(guī)劃運行的整體程序，使信息反饋到管理中心處，實現(xiàn)車輛電力的抗干擾性。最為重要的是，控制中心還能夠對信息進行反復比對，通信模塊經(jīng)由上機位的太網(wǎng)接口進行整體相連，達到城鐵車輛安全性運行的目的[4]。

3 結語

綜上所述，本文從IGBT技術的運行原理以及特點出發(fā)，對其在城鐵車輛中的應用進行探討。從而得出：作為一種新型的電子處理儀器，IGBT能夠對城鐵車輛的電阻、電壓與電流進行調(diào)控和監(jiān)督，控制運行中溫度過高的情況，實現(xiàn)電力的穩(wěn)態(tài)平衡，為城市地鐵的發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

參考文獻

[1]呂鵬.地鐵車站乘客集散仿真研究及其在設施協(xié)調(diào)設計中的應用[D].北京交通大學，2008.

[2]王陽.純電動公交車充電需求特性及充電設施規(guī)劃方法的研究[D].華北電力大學，2012.

[3]丁園園.城市軌道交通樞紐站換乘空間一體化設計研究[D].北京交通大學，2014.

[4]莊莉莉.基于可持續(xù)發(fā)展理論的高鐵樞紐評價體系研究[D].天津大學，2014.