Untersuchung eines mittelfrequent schaltenden DC/DC-Konverters für Traktionsanwendungen

Um in Lokomotiven und Triebzügen Gewicht und Volumen des Antriebsstranges einzusparen, kann der 16,7 Hz Transformator durch einen elektronischen Transformator ersetzt werden. Eine Möglichkeit der Realisierung ist dabei die Topologie kaskadierter Vierquadrantensteller, bei denen mittelfrequent schaltende DC/DC-Konverter eingesetzt werden.
In der vorliegenden Arbeit wird dieser DC/DC-Konverter experimentell und simulativ untersucht, wobei das Auslegungsziel die Minimierung der Verluste in den eingesetzten Mittelspannungs-IGBT-Modulen (6,5 kV und 3,3 kV) ist. Unter anderem wird eine neue Ausräumschaltung („Forced Evacuation Switch“) vorgestellt, mit der eine Reduktion der Leistungshalbleiterverluste im Teillastbereich ermöglicht wird. Schließlich werden erstmals Ansätze zur Realisierung von Mehrsystemfähigkeit mit dem elektronischen Transformator vorgestellt und untersucht.