Die Elemente der Leistungelektronik für die Fahrmotorstromversorgung in Triebfahrzeugen und Zügen sind einem stetigen Wandel unterzogen, erreichen aber bis heute nicht die gewünschte Zuverlässigkeit und Lebensdauer. In japanischen Fahrzeugen der E-Traktion werden seit den 1980er Jahren nur noch Drehstrommotoren verbaut. Die Wechselspannung aus der Oberleitung wurde anfangs mit Stromrichtern in Drehstrom verwandelt, die Bipolartransistoren enthielten. Im nächsten Schritt nutzte man GTOs (gate turn off thyristor). Inzwischen wurde diese Technik durch so genannte IGBTs (insulated gate bipolar transistor) abgelöst. Laut einer Langzeituntersuchung an Stromrichtern, die von 1995 bis 2008 ausgeliefert wurden, treten Fehler zu 50 % an den Steuerelementen der Anlagen auf. Auf die Leistungselektronik-Module selbst entfallen 32 %, die I/O Module (Eingang/Ausgang) sind mit 7 %, sonstige elektronische Ausfälle schlagen mit nur 4 % zu Buche. Inzwischen ergab die Untersuchung der Ausfälle eine Häufung im 8. "Lebensjahr" der Bausteine, wiederum eine Steigerung im 12. und letztlich noch einmal im 15 Jahr der Nutzung.
Approaches to improve reliability of onboard power converter
Versuche zur Erhöhung der Zuverlässigkeit von Stromrichter-Bauteilen in Fahrzeugantrieben
Japanese Railway Engineering ; 52 , 175 ; 17-18
2012-01-01
2 pages
Article (Journal)
English
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