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IGCT器件是从GTO发展而来的,它结合了GTO与IGBT的优点,具有关断电压高、关断电流大、开关频率高、损耗小、可靠性高的特点。为了探索IGCT在我国电力牵引领域应用的可能性,对这一新型器件进行了应用研究,目的在于掌握其应用性能,研究电路参数对应用性能的影响,优化电路设计。 论文介绍了IGCT器件性能参数、门极驱动电路的基本工作原理,对IGCT、GTO和IGBT的特点进行了对比。采用理论分析、计算机仿真和试验研究相结合的方式,多方面、深层次地研究了IGCT的应用电路。在试验研究上,采用了由简到繁,由易到难的策略,从相构件模块的单、双脉冲开关试验入手,经过模块的连续脉冲斩波试验,再到三相逆变试验。充分利用计算机仿真的优势,详细分析了模块电路杂散电感对IGCT关断过电压的影响,进行了短路浪涌电流计算,对试验中发生的短路故障进行计算机仿真分析,重现了试验中出现的误触发贯穿短路故障现象。 在中间直流环节电压U_d=2800V,开关频率为350Hz的条件下,逆变的试验电流达到了1000Ar.m.s,完全能够满足350km/h高速动车组对变流器中间电压2600V、输出电流为950Ar.m.s的要求,表明了地面试验机组的研究获得了成功。