您的当前位置:首页>学科进展

【科研】IGCT大功率高性能电气传动关键技术研究及应用

发布时间:2016-11-21

来源:南车株洲电力机车研究所有限公司等单位完成  

高性能大功率交电气传动系统是国家大型工程的核心装备,代表着电气传功的主流发展方向,广泛应用于轧机主传动、矿井提升、船舶电力推进、海上风电等重大装备领域。
交直交轧轧机主传动属于高性能大功率电力传动领域的尖端应用,具有单机容量大(5-14MVA)、过载倍数高(2-3倍),速度精度高(≤0.01%),转矩动态响应快(≤5ms)、能量可回馈等特点。但由于系统复杂、技术难度大、准入门槛高、国内研究相对滞后,该领域长期被少数国外公司垄断,严重制约我国电力传动领域高端装备的发展。
中车株洲电力机车研究所有限公司依托其成熟的变流器及传动控制技术设计平台、先进的制造平台、完善的实验平台,联合行业著名高校北京科技大学和大型铝加工企业广西柳州银海铝业股份有限公司,在国家科技支撑计划支持下,开展了IGCI大功率高性能电气传动关键技术研究,研制出国内首台套大功率交直交高性能轧机主传动装置,实现了在铝加工热轧生产线上的工程应用。
本项目发明了大功率半导体器件三联对称整体压装及低电连接技术,开发出超大功率三电平IGCI大功率高性能电气传动关键技术研究,研制出国内首台套大功率交直交高性能轧机主传动装置,实现了在铝加工热轧生产线上的工程应用。
本项目发明了大功率半导体器件三联对称整体压装及低电感连接技术,开发出超大功率三电平IGCT功率模块及变流器平台,容量覆盖3~40MVA;网侧控制实现了在低开关频率下变压器高、低压侧电流谐波均≤1.5%,远远优于国家标准5%的要求;电机控制攻克了大功率冲击负载下的动态速降和中点电位漂移技术难题,实现动态速降≤0.25%,稳态速度精度达到0.01%;首创一种功率半导体器件故障实时检测方法及故障安全导向策略,实现微秒级故障精准快速定位于可靠保护。
国内首次实现了交直交传动系统在有色金属铝加工热轧生产线轧机主传动中的工程化应用,自201310月投运以来,一直承担着各系铝及铝合金产品的轧制任务,系统稳定可靠,完全满足轧制工艺要求,关键技术性能标准达到甚至超过国外同类产品,填补了我国大功率高性能电气传动领域技术和产品空白,使我国成为全球第二个掌握全套IGCI高性能电气传动技术的国家。
项目申请国家专利33项(其中发明专利31项),论文24篇,经湖南省机械工业协会科技成果鉴定委员会专家一致认定;项目具有多项原创性技术,整体技术国际领先,成果填补了我国大功率高性能轧机主传动系统的空白。
创新技术已推广应用到轧道交通,工业传动,新能源等相关电气传动和变流领域,形成间接销售收入数十亿元。项目的研制成功推动了我国自主IGCI器件的发展及成熟应用。同时也大大提升了我国有色金属加工行业核心装备的自主配套能力和水平,为中国制造2025”一带一路等国家重大战略以及优势行业的产能转移奠定了坚实基础。

-有色金属行业-
第一届亚洲铝合金会议|中国有色金属在线|中国有色设备信息网|中国钨业协会|中国有色金属工业协会|中国钨业协会|中国有色金属学报中国钨业协会|
-有色金属行业-
国资委|国家发改委|科技部
-其他链接-
中国稀土学报|国家发改委|科技部