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电力电子技术在交通运输中的应用研究
电力电子技术在交通运输中的应用研究一、介绍随着城市化进程的加速，人们对交通出行的需求越来越高。
同时，电力电子技术的发展为交通运输带来了很多技术上的创新。
本文将深入探究电力电子技术在交通运输中的应用，以及它的优缺点。
二、电力电子技术在轨道交通中的应用1. 地铁牵引系统地铁作为城市内重要的代步工具，对其运行效率有着很高的要求。
传统的牵引系统大多使用电阻制动，在刹车时会产生很多反应功而且制动力难以控制。
采用电力电子技术，可以使刹车功率回馈给电网，降低了能量的浪费，减少污染和热量；同时，电力电子技术可以改变异步电动机作为牵引驱动器的局限性，改进了地铁的定速性和可靠性。
2. 有轨电车有轨电车常采用双级逆变器作为驱动器，可以改变传统的电弧调速的局限性。
同时，双级逆变器具有可调的直流电压输出，电能回馈系统能自动调整电能回馈量，最大限度地回收电能。
另外，电动车的加速度提高，加速时间缩短，乘车舒适性也得到提高。
三、电力电子技术在航空交通中的应用1. 飞机发动机控制电力电子系统能够更加精准地控制发动机的转速和功率输出。
飞机上的电力电子系统不仅能够降低燃油的消耗，还能减少排放，环保节能。
通过开发更加智能的电力电子系统，可以实现对飞机发动机的精准和高效的控制，进一步提升飞机的性能。
2. 飞机供电系统电力电子技术在飞机的供电系统方面具有明显的优势。
一般采用的是变频器和逆变器，可以将机械能转化为电力，为飞机提供供电，同时也可以将机械能转化为电力再次回馈到电源，节能减排。
与传统发电机相比，电力电子系统能够更加精确地控制电能输出。
同时，电力电子系统也具备实时监控的功能，可以随时监测电力系统的状态，确保了飞机的供电稳定性和安全性。
四、电力电子技术在汽车交通中的应用1. 智能电池管理系统电力电子技术能够监测和管理电动汽车的蓄电池系统，确保其安全和效率。
智能电池管理系统可以对电池充放电状态、温度、电压等各项数据进行实时监测和控制，同时还能对电力系统进行安全检测和保护，提高电池的寿命和安全性，保护驾驶员的安全。
浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术
浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术1. 引言1.1 现代轨道交通车辆电气牵引技术简介现代轨道交通车辆的电气牵引技术是指利用电力来驱动车辆的一种技术。
随着科技的进步和社会的发展，电气牵引技术在轨道交通中的应用越来越广泛。
电气牵引技术通过将电力转化为机械动力，实现了轨道交通车辆的运行，提高了运输效率和安全性。
电气牵引技术的优势主要体现在能源利用效率高、环保、车辆运行平稳等方面。
相比传统的燃油牵引技术，电气牵引技术具有更高的能量转化效率和更低的排放，符合环保和节能的发展趋势。
目前，电气牵引技术在轨道交通领域正不断创新和发展。
未来，随着新能源技术的不断成熟和智能化水平的提高，电气牵引技术将更好地满足现代轨道交通的需求，同时也将在环保和安全等方面发挥更大的作用。
电气牵引技术对现代轨道交通具有重要意义，具有广阔的应用前景和发展空间，将成为未来轨道交通发展的重要引领技术。
2. 正文2.1 电气牵引技术在轨道交通中的应用电气牵引技术在轨道交通中的应用是现代城市轨道交通系统中最重要的组成部分之一。
通过电气牵引技术，轨道交通车辆可以实现高效、稳定的运行，同时也能够降低运营成本，减少能源消耗和环境污染。
电气牵引技术可以提高轨道交通车辆的整体性能。
相比传统的机械传动系统，电气牵引技术在启动、加速和制动等方面具有更高的效率和精准度，有利于提升车辆的运行速度和运行效率。
电气牵引技术还可以实现车辆的智能控制和监测，提高了车辆的安全性和可靠性。
电气牵引技术在轨道交通系统中具有灵活性强的特点。
电气牵引系统可以根据不同的运行需求和路况灵活调整功率输出，适应不同运行条件下的轨道交通需求。
而且电气牵引技术还可以实现能源回馈和再生利用，节约能源消耗，减少对环境的影响。
电气牵引技术在轨道交通中的应用为现代城市轨道交通系统带来了巨大的发展机遇和挑战。
随着技术的不断创新和发展，电气牵引技术将会在未来的轨道交通系统中发挥越来越重要的作用，为人们提供更加便捷、快速、环保的出行方式。
电力电子技术在轨道交通牵引系统中的发展
电力电子技术在轨道交通牵引系统中的发展电力电子技术在轨道交通牵引系统中的发展第一组电力牵引传动与电力电子器件存在相互促进和相互依存的密切关系，电力传动是按照直一直传动、交一直传动再到交一直一交传动的过程发展的，而为了满足这一发展历程，离不开电力电子器件和现代计算机控制技术的高速发展。
现代电力电子器件的发展迅猛，开发周期愈来愈短，如快速晶闸管、GTO晶闸管、GIBT、IPM等，每种新器件的诞生都迫使我们加快了对新器件的基础应用研究，从而促进了牵引传动方式的进步。
1轨道车辆牵引领域电力电子器件的发展1.1 电力电子器件的发展自1957 年晶闸管问世，标志着电力电子技术的诞生，从此电子技术向两个分支发展。
一支是以晶体管集成电路为核心形成对信息处理的微电子技术，其发展特点是集成度愈来愈高，集成规模越来越大，功能越来越全。
另一支是以晶闸管为核心形成对电力处理的电力电子技术，其发展特点是晶闸管的派生器件越来越多，功率越来越大，性能越来越好。
传统的电力电子器件已发展到相当成熟的阶段，但在实际中却存在两个制约其继续发展的致命因素。
一是控制功能上的欠缺，因为通过门极只能控制其开通而不能控制其关断，属于半控型器件。
二是此类器件立足于分立元件结构，开通损耗大，工作频率难以提高，一般情况下难以高于400Hz，因而大大地限制了其应用范围。
因此，半控制器件的发展已处于停滞状态。
到了70 年代末，可关断晶闸管(GTO)器件日趋成熟，标志着电力电子器件已经从半控型器件发展到全控制型器件。
进入80 年代以后，伴随着GTO器件的发展及成熟，MOS 器件的开发则繁花似锦。
绝缘栅双极晶体管(IGBT)独占鳌头。
至此电力电子器件又从电流控制型器件发展到电压控制型器件。
90 年代，电力电子器件又在向智能化、模块化方向发展，力求将电力器件与驱动电路、保护电路、检测电路等集成在一个芯片或模块内，使装置更趋小型化、智能化，其典型器件是IPM。
而IGCT 器件既具有IGBT 器件的开关特性，同时又具有GTO 器件的导通特性，且制造成本较低(与GTO和IGBT相比)，可以获得和GTO晶闸管一样的产量，即其集IGBT与GTO二者优势于一身，预计今后会在更多的工业和牵引领域中发挥作用。
浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术
浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术现代轨道交通车辆电气牵引技术是现代城市交通系统中不可或缺的重要组成部分，它可以有效提高列车的动力性能、运行安全和能效，同时还可以降低环境污染，具有良好的可持续性。
本文将对现代轨道交通车辆电气牵引技术进行浅析，从技术原理、发展趋势、应用现状等方面进行探讨，希望能够为读者提供一些有价值的信息。
一、技术原理现代轨道交通车辆电气牵引技术是指利用电力驱动列车运行的技术。
其基本原理就是利用电能将列车的动力传递给牵引机构，从而实现列车的牵引和制动。
电气牵引技术的主要组成部分包括牵引变流器、电机、传动装置以及控制系统等。
在牵引系统中，电能首先通过牵引变流器进行变换和控制，然后由电机将电能转换为机械能，再通过传动装置传递给车轮，实现列车的运行。
在牵引系统中，牵引变流器是起到核心作用的设备，它可以将来自电网的交流电能转换为适合电机工作的直流电能，并且能够通过控制电流的大小和频率来实现对电机的精确控制。
电机则是将电能转换为机械能的装置，它一般采用交流异步电动机或者同步电动机。
传动装置则是将电机输出的转矩和转速传递给车轮的装置，一般采用齿轮箱或者电力传动装置。
控制系统则是对整个牵引系统进行监控和调节的系统，包括传感器、控制器、故障诊断系统等。
二、发展趋势随着社会的不断发展和科技的不断进步，现代轨道交通车辆电气牵引技术也在不断发展和完善。
未来，电气牵引技术的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 高效能化：未来电气牵引技术将更加注重能效的提高，包括提高电机的效率、降低能源损耗等方面，从而实现更加节能环保的运行。
2. 智能化：未来的电气牵引技术将更加注重智能化和自动化，包括智能辨识系统、自动监测系统、自适应控制系统等，从而实现更加智能化的列车运行。
3. 高速化：随着高速铁路的建设和发展，未来电气牵引技术将更加注重提高列车的运行速度和稳定性，包括提高牵引电机的功率密度、降低车辆的空气动力学阻力等方面。
电力电子技术在轨道交通中的应用
电力电子技术在轨道交通中的应用电力电子技术是一种将电力转换、调节或控制的技术，被广泛应用于轨道交通领域。
本文将详细介绍电力电子技术在轨道交通中的应用，包括磁悬浮列车、地铁、有轨电车等。
一、磁悬浮列车磁悬浮列车是一种通过磁力悬浮的方式来运行的高速列车，具有速度快、运行平稳等优点。
在磁悬浮列车中，电力电子技术被广泛应用。
其中最重要的是磁浮低压直流输电系统和磁浮牵引逆变器。
磁浮低压直流输电系统是通过交流电转化为低压直流电来提供磁浮列车所需的电能。
该系统的主要组成部分包括变流器、滤波器、断路器等。
其中变流器是电力电子技术的核心部分，可以将输入的交流电转化为低压直流电，并提供给磁浮列车的牵引逆变器使用。
磁浮牵引逆变器是磁浮列车牵引装置的核心部分，用于将直流电转换为交流电，提供给磁浮列车的电机使用。
逆变器一般采用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为开关元件，实现从直流到交流电的转换。
此外，逆变器还具有保护和控制等功能，使得磁浮列车的运行更加安全和可靠。
二、地铁地铁是一种城市轨道交通工具，具有速度快、承载能力大等优点，被广泛应用于大中城市交通运输。
在地铁系统中，电力电子技术是不可或缺的一部分。
其中最重要的是地铁供电和地铁牵引系统。
地铁供电系统是为地铁车辆提供电能的系统，其主要组成部分包括电网接触器、整流变电站、和牵引变电所等。
在地铁供电系统中，电力电子技术被应用于整流变电站和牵引变电所。
整流变电站的作用是将交流电转换为直流电，以便提供给地铁车辆使用。
牵引变电所则是将直流电转换为交流电，供给地铁车辆的电机使用。
地铁牵引系统是指为地铁车辆提供牵引力的系统，其主要组成部分包括牵引逆变器、电机、和再生制动装置等。
在地铁牵引系统中，电力电子技术被应用于牵引逆变器。
牵引逆变器可以将直流电转换为交流电，以便提供给电机使用，同时还可以实现制动能量的回收和再利用。
三、有轨电车有轨电车是一种以电为动力，行驶在铁轨上的城市公共交通工具。
电力电子技术在铁路系统中的应用是什么？
电力电子技术在铁路系统中的应用是什么？在现代铁路系统的发展中，电力电子技术扮演着至关重要的角色。
它的应用范围广泛，从列车的牵引动力到供电系统的优化，再到信号控制等各个方面，都发挥着不可或缺的作用。
首先，电力电子技术在铁路牵引系统中的应用是最为关键的领域之一。
传统的铁路牵引通常采用直流电机，但随着技术的进步，交流电机凭借其高效、可靠等优点逐渐成为主流。
而实现交流电机的调速和控制，就离不开电力电子技术。
比如，通过使用变频调速装置，能够根据列车的运行需求，灵活地调整电机的转速和转矩，从而实现列车的平稳启动、加速、减速和停车。
这不仅提高了列车的运行效率和舒适度，还大大降低了能耗和机械磨损。
在铁路供电系统中，电力电子技术也有着重要的地位。
由于铁路供电线路长、负荷变化大，传统的供电方式往往存在电压波动、功率因数低等问题。
而采用电力电子装置，如静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM），可以有效地对电网的无功功率进行补偿，提高功率因数，稳定电压，减少谐波污染。
此外，电力电子变压器的应用，能够实现电压的灵活变换和能量的高效传输，提高供电系统的可靠性和适应性。
铁路信号系统对于列车的安全运行至关重要。
电力电子技术在信号系统中的应用，主要体现在智能电源和信号控制方面。
例如，采用电力电子技术的稳压器可以为信号设备提供稳定的电源，确保信号的准确传输和处理。
同时，通过电力电子开关器件，可以实现对信号灯的精确控制，提高信号系统的可靠性和响应速度。
再者，在铁路车辆的辅助系统中，电力电子技术也发挥着重要作用。
比如，空调系统中的变频控制、照明系统的节能控制等，都依赖于电力电子技术来实现。
通过对这些辅助设备的优化控制，可以降低车辆的整体能耗，提高设备的使用寿命。
另外，随着可再生能源的发展，太阳能、风能等在铁路系统中的应用也逐渐受到关注。
而将这些不稳定的能源接入铁路供电系统，并实现高效的能量管理，同样需要依靠电力电子技术。
电力电子器件在轨道交通车辆牵引中的应用
电力电子器件在轨道交通车辆牵引中的应用摘要：随着城市的不断发展,城市地铁交通也得到了快速发展,尤其是近几年我国城市扩容日新月异,城市空间不断扩展,地铁交通发展也要紧跟城市发展步伐。
在现代化轨道交通使用的车辆,需要使用牵引技术才能够保证其平稳运行，地铁车辆牵引系统作为地铁车辆的重要组成部分，文章主要分析了电力电子器件的发展、电力电子器件的分类及其基本特点及在轨道交通车辆牵引中的应用。
关键词：电力电子器件；轨道交通；车辆牵引系统；应用发展一、电力电子器件的发展自1957年美国的通用电气(General Electric)公司生成的第一个晶闸管,出现这种技术是电力电子技术的诞生。
从此以后，电子技术向两个方向发展。
一个方向是一种微电子技术，它以集成晶体管电路为核心对形成信息进行处理的。
另一个方向是对电力处理的电力电子技术，主要是以晶闸管为核心，其中晶闸管的派生器件的发展特点是种类越来越多，功率和性能越来越高。
传统的电力电子设备已经发展到一个非常成熟的阶段，但在实践中有两个致命的因素制约着它们的持续发展。
第一，控制功能缺乏，因为通过门极只能控制它的通电状态，而不能控制它的断电状态，属于半控型器件。
其次，该器件采用分立元件结构，开关损耗大，很难提高工作频率，一般难以超过400Hz，应用范围受到很大限制。
所以，半控制器件的发展停滞不前。
在20世纪70年代末，截流技术的晶闸管（GTO）器件的生产技术逐渐成熟，这表明电力电子器件已经从半控制器件发展到全控制器件方向发展。
进入80年代后，随着GTO器件的发展和成熟，MOS器件的开发利用真正开始了。
绝缘栅双极型晶体管（IGBT）占主导地位。
迄今为止，电力电子设备已经从电流控制发展到电压控制型器件。
在90年代，随着科技的发展，电力电子型器件向智能化和模块化方向发展，试图将具有驱动电路，保护电路，传感电路等的电力设备集成到芯片或模块中，从而使设备更加紧凑和智能。
其中IPM就是其中最典型的一种。
电力电子技术在轨道交通中的应用
电力电子技术在轨道交通中的应用随着城市化的进程，轨道交通在现代城市中扮演着越来越重要的角色。
作为城市公共交通的主要组成部分，地铁、轻轨等轨道交通系统在城市快速、便捷、安全地运输大量乘客方面扮演着重要的角色。
而电力电子技术在轨道交通中的应用，则是提高城市轨道交通运行效率和节能降耗的关键。
一、电力电子技术的介绍电力电子技术是指利用电子器件（如晶体管、二极管、集成电路、微处理器等）控制和调节电能转换和传递的过程。
它通过调节电压、电流、频率、相位等参数，实现电能的变换和调节。
电力电子技术的应用范围非常广泛，涉及到发电、输电、配电、用电等方方面面，其中在轨道交通领域的应用比较广泛。
二、1.牵引供电系统中的应用轨道交通系统中，牵引供电系统是满足电动列车行驶所需能量的基本系统，它主要由牵引变电站、牵引配电装置和接触网三个部分组成。
在牵引供电系统中，电力电子技术的主要应用在于实现牵引电力的数字化、智能化和节能化。
这种技术可以通过控制电能的流向和大小，调节电能转换的效率和稳定性，提高电能的利用效率和节能降耗的效果。
2.制动系统中的应用轨道交通车辆的制动系统是保证列车安全运行的关键系统，同时也是列车能量回收系统的组成部分。
电力电子技术在制动系统中的主要应用是实现列车能量的回收和利用。
这种技术可以通过控制列车的电动机反馈能量，将之转化为电能并回馈到电网中，从而达到节能降耗的效果。
3.车辆电力系统中的应用轨道交通车辆的电力系统是保障车辆正常运行的基础设施，主要由车辆电气装置、电源装置和电缆连接器三个部分组成。
电力电子技术在车辆电力系统中的主要应用是实现车辆电力的稳定、安全和智能化。
这种技术可以通过控制车辆电气装置的电能输入和输出，提高车辆电力的质量和稳定性，并且可以通过计算和监控电能数据，实现车辆电力系统的远程控制和智能化管理。
三、电力电子技术在轨道交通中的优势随着城市化进程的加速，轨道交通系统的发展越来越受到政府和市民的关注。
电力电子技术在交通运输中的应用
电力电子技术在交通运输中的应用随着社会的发展和科技的进步，交通运输成为了现代社会中不可或缺的一部分。
而电力电子技术的应用，也为交通运输行业带来了极大的便利和发展机遇。
一、电力电子技术在轨道交通中的应用轨道交通是交通运输中的重要组成部分，其安全性和运行效率直接关乎着人们的出行体验。
而电力电子技术的应用，使得轨道交通的能耗和污染得到很大程度的降低。
以地铁为例，地铁列车的驱动采用电力传动系统取代了原来的机械传动，这一技术的应用使得地铁列车具有更高的运行效率和减少噪音污染的能力。
此外，地铁列车中还使用了大量的电力电子元器件，如功率开关、频率变换器等，这些器件的应用不仅提高了列车的控制精度，而且还可以实现能量的回收和利用。
二、电力电子技术在汽车领域中的应用电动汽车的普及也是电力电子技术在交通运输领域中的重要应用。
电动汽车与传统汽车相比，其最大的特点就是动力源的差异。
而电力电子技术的应用，使得电动汽车具有大大提高的效能和更加快捷的充电方式。
目前，电动汽车中最常用的动力电子器件是IGBT，它是一种强大的功率开关管，可以控制电池能量，从而实现电动汽车的行驶。
此外，电动汽车的充电基础设施中，也普遍使用了电力电子技术，如快充站、慢充站等，这些充电设施可以对电动汽车进行快速、高效的充电，同时还可以实现冷却和回收电能的功能。
三、电力电子技术在飞机领域中的应用飞机是交通运输领域中的高端产品，而电力电子技术的应用，则为飞机的发动机和辅助设备带来了更好的效率和控制能力。
飞机发动机是飞机的核心设备之一，而电力电子器件的应用，则使得发动机的控制更加智能化和精确化，提高了飞机的效能和安全性。
此外，电力电子技术还可以用于飞机的辅助设备中，如空调、照明和电力传输等，这些设备的优化控制可以带来更加人性化和舒适的旅行环境。
总之，电力电子技术的应用为交通运输领域带来了诸多的便利和发展机遇。
未来，电力电子技术将会继续深入到交通运输的各个领域中，使得交通运输更加智能化、高效化和环保化。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展1. 引言1.1 电力电子技术的发展电力电子技术的发展已经成为当今铁路机车牵引动力领域的重要推动力量。
随着科技的不断进步和创新，电力电子技术在铁路运输中的应用也得到了更加广泛的重视和应用。
电力电子技术主要是指利用电子器件对电能进行控制、调节和转换的技术，通过将不同形式的电能进行有效地转换和控制，实现对电力系统的有效管理和运行。
在铁路机车牵引动力中，电力电子技术的应用可以带来诸多好处，如提高牵引效率、减少能耗、提升运行稳定性等。
随着电力电子技术的不断发展，铁路机车牵引动力系统也得到了不断的升级和改进。
牵引变流器的智能化设计和高效能力，使得机车在牵引过程中能够更加精确地控制速度和力度；而电容器电抗器补偿技术的应用，则能够有效地提高牵引系统的功率因数和稳定性。
在这样的背景下，电力电子技术为铁路机车牵引动力系统的发展带来了巨大的推动力。
1.2 铁路机车牵引动力的重要性铁路机车牵引动力作为铁路运输的核心，具有重要的意义。
铁路机车牵引动力的强弱直接影响着列车的运行速度、牵引力和能耗等方面。
一个强大的牵引动力可以保证列车在山区、高原等复杂地形下快速稳定地行驶，提高了列车的运行效率和安全性。
铁路机车的牵引动力也对于减少能耗、减轻环境污染具有重要作用。
通过不断提升铁路机车牵引动力的技术水平，可以实现对动车组的节能减排，为可持续发展打下基础。
随着铁路运输需求的不断增长和科技的不断发展，铁路机车牵引动力的重要性日益凸显。
电力电子技术的应用为铁路机车牵引动力带来了革命性的变革，为铁路运输的发展提供了强大的支撑。
通过不断创新和改进，铁路机车牵引动力将迎来更加美好的未来。
2. 正文2.1 电力电子技术在铁路机车牵引动力中的应用电力电子技术在铁路机车牵引动力中的应用可谓是当今铁路运输领域的重要突破之一。
随着科技的不断进步，电力电子技术在铁路机车牵引中的应用越来越广泛，为铁路运输带来了极大的便利和效益。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展电力电子技术在铁路机车牵引动力领域的发展意义重大。
电力电子技术是利用半导体器件和电磁元件等电子元器件来实现电能的变换和控制的技术，可以提高机车的能源利用效率，减少能源浪费和环境污染。
下面将从多个方面探讨电力电子技术在铁路机车牵引动力的发展情况。
电力电子技术可以提高机车的能源利用效率。
传统的机车采用直流串联电动机作为动力装置，而直流串联电动机的效率比较低。
而电力电子技术可以通过控制电流和电压的波形来改变电动机的工作状态，从而提高其效率。
采用变频驱动技术可以使电动机在高速、满载和低速、半载等不同工况下保持高效率运行，提高机车的整体能效。
电力电子技术可以实现机车的能量回馈。
传统的机车在制动时会产生大量的惰性能量，而这些能量通常会以热的形式散失掉。
而采用电力电子技术，可以将这些惰性能量回馈至电网中，从而实现能源的再利用。
采用逆变器来将制动产生的电能转化为交流电能，然后通过电网输送给其他用电设备或其他机车，从而降低能源浪费。
电力电子技术还可以提高机车的运行可靠性和维护性。
传统的机车的控制系统通常采用机械开关和电阻等元件来实现，而这些元件容易故障，并且维护成本较高。
而电力电子技术采用电子开关和控制器来实现，这些元件具有可靠性高、寿命长和维护成本低等特点。
电力电子技术还可以实现机车的自动化控制，提高运行的稳定性和安全性。
电力电子技术还可以推动铁路机车的节能和环保发展。
电力电子技术可以通过控制电能的流动和分配来提高能源的利用效率，减少能源的浪费。
电力电子技术还可以减少机车的排放物和噪音，降低对环境的污染。
采用电力电子变频驱动技术可以降低机车的噪音和振动，提高行驶的舒适性。
电力电子技术在铁路机车牵引动力的应用具有广阔的发展前景。
随着电力电子技术的不断进步和发展，相信将会有更多的高效、节能和环保型机车出现，为铁路运输的发展做出贡献。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展1. 引言1.1 电力电子技术的作用电力电子技术在铁路机车牵引动力中起着至关重要的作用。
电力电子技术通过数字控制、频率调节和功率变换等手段，实现了对电能的高效利用和精准控制，从而提高了机车的牵引性能和运行效率。
电力电子技术可以实现动力系统的多重电源供电和能量回收，使机车在运行过程中能够更加节能环保。
电力电子技术还可以实现对机车牵引力、速度、加速度等参数进行智能化调节和优化，提高了机车的运行稳定性和安全性。
电力电子技术的应用使得铁路机车牵引动力系统更加先进和智能化，为铁路运输行业的发展提供了重要支撑和保障。
1.2 铁路机车牵引动力的重要性铁路机车牵引动力在铁路运输中具有重要性不言而喻。
作为铁路机车的核心部分，牵引动力直接影响着列车的运行效率和安全性。
铁路机车的牵引力需要足够强大，以确保列车能够顺利行驶，同时还需具备良好的加速性能和灵活性，以应对不同的运行需求。
牵引动力的高效性和可靠性也直接影响着列车的能源消耗和运行成本。
铁路机车牵引动力的重要性不仅体现在运输效率和安全性上，还体现在资源利用和成本控制上。
随着社会发展和科技进步，对铁路机车牵引动力的要求也在不断提高。
传统的内燃动力逐渐被电力动力所取代，电力机车成为主流。
电力机车在牵引动力方面具有更高的效率和更广泛的适用性，能够更好地适应不同的运输任务和运营环境。
铁路机车牵引动力的重要性对于铁路运输系统的发展和进步具有重要意义。
通过不断引入先进的技术和提升牵引动力的性能，铁路运输将能够更加高效、安全地进行，为经济社会发展提供坚实的支撑。
2. 正文2.1 电力电子技术在铁路机车牵引动力中的应用电力电子技术在铁路机车牵引动力领域的应用广泛而深远。
通过电力电子技术，铁路机车可以实现高效、精准的动力输出，提高牵引效率和性能。
最为常见的电力电子技术应用包括变频调速技术、牵引变流技术等。
通过变频调速技术，铁路机车可以实现对牵引电机转速的精确控制，从而提高牵引效率。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展随着现代社会的发展，铁路运输成为了重要的交通方式之一，而铁路机车作为铁路运输的主要动力，其牵引动力的发展也是至关重要的。
而电力电子技术在铁路机车牵引动力中的应用，更是推动了铁路机车的发展。
本文将探讨电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展。
我们来了解一下电力电子技术。
电力电子技术是一门电气工程领域的专业技术，它利用半导体功率器件（如晶体管、功率二极管等）对电能进行控制、调节和变换。
电力电子技术通过电气与电子技术的结合，能够有效地改变电能的性质、改变电路的拓扑结构、控制电流和电压波形，为电能的输送、分配和利用提供了可能。
电力电子技术的发展大大改变了电力系统的结构和运行方式，提高了电力系统的安全性、稳定性和经济性，并为现代电力系统的建设与发展提供了强有力的技术支持。
在铁路机车领域，电力电子技术也发挥了重要作用。
电力电子技术在铁路机车领域主要应用于牵引系统和辅助设备。
在牵引系统方面，电力电子技术可以实现电力传动系统的电能转换、电机控制和传动系统的优化设计。
通过电力电子技术，可以实现机车高效率、低噪音、高牵引力和快速加速等性能要求。
电力电子技术还可以实现多种牵引模式的切换，以适应不同的运行条件和牵引要求。
在辅助设备方面，电力电子技术可以实现机车辅助设备的电能供应、控制和调节，提高了机车的能效和环保性能，满足了不同的辅助设备电源要求。
铁路机车牵引动力的发展离不开电力电子技术的支持。
在机车牵引动力的发展过程中，电力电子技术从传统的可控整流技术、逆变技术逐渐发展到了多电平逆变技术、无刷牵引逆变技术等先进技术，为机车牵引动力系统的性能优化和提升提供了强大的技术支持。
电力电子技术的发展，大大提高了机车牵引动力的效率和性能，使得机车在牵引能力、牵引效率、牵引质量以及环保性能等方面取得了长足的进步。
电力电子技术还为高速列车和城市轨道交通的发展做出了重要贡献。
随着城市轨道交通和高速列车的兴起，对牵引动力系统的性能提出了更高的要求。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
随着电力电子技术的不断发展和应用，铁路机车牵引动力领域出现了一系列重大的变革。
传统的机械传动方式被逐渐取代，取而代之的是电力电子技术驱动的直流电机或交流电动机。
这种新的牵引动力系统具有动力输出平稳、调速范围广、效率高等优点，大大提高了机车的运行性能。
电力电子技术的应用使得机车的能量回收得以实现。
在传统的机车中，制动时产生的能量会以热量的形式散失掉，而通过利用电力电子技术，可以将制动能量转化为电能并进行回收利用。
这种能量回收技术不仅能够降低机车的能耗，还可以减少对环境的污染。
电力电子技术还使得机车的供电系统变得更加稳定可靠。
传统的机车供电系统存在电源波动大、电压变化频繁等问题，而电力电子技术的应用可以通过功率电子器件对电能进行控制，确保机车供电系统输出的电能稳定，并且可以实现电力的双向流动。
电力电子技术还可以提高机车的节能性能。
在传统的机车中，电能转化为机械能时存在能量损失的问题，而电力电子技术可以实现电能的高效转化，减少能量的损耗，提高机车的能耗效率。
电力电子技术对铁路机车牵引动力的发展起到了至关重要的推动作用。
这种新型的技术应用不仅提高了机车的牵引动力性能，还实现了能量回收、供电稳定和节能等目标。
随着技术的不断创新和发展，电力电子技术在铁路机车牵引动力领域将会发挥更加广泛的作用，进一步提高机车的运行效率和节能性能。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展电力电子技术是指利用电子器件和电路对电能进行调节、控制和转换的技术。
随着电力电子技术的快速发展，它在铁路机车牵引动力领域的应用也日益广泛。
本文将简要介绍电力电子技术在铁路机车牵引动力方面的发展。
电力电子技术在铁路机车牵引动力方面的应用主要涉及到电机驱动、牵引变流器和能量回馈等方面。
电机驱动是铁路机车牵引动力的核心。
传统的机车方案采用的是直流电动机驱动，而现代的电机驱动则大多采用交流电机驱动。
通过电力电子技术，可以使交流电机具有快速响应、高效率和高功率密度等优点。
电力电子技术还可以实现牵引电机的无级调速和双向调速等功能，提高机车的牵引性能和运行稳定性。
牵引变流器是实现电机驱动的关键设备。
牵引变流器主要用于将机车牵引用的直流电能转换为交流电能供给牵引电机。
通过电力电子技术，可以实现变频调速和可逆功率流动等功能。
牵引变流器还可以实现能量回馈功能，将机车制动过程中释放的电能回馈至电网或其他车辆，提高能源利用效率。
能量回馈是电力电子技术在铁路机车牵引动力方面的另一个重要应用。
由于牵引电机在制动过程中会产生大量的电能，传统的机车方案往往会将这部分电能通过电阻进行消耗。
而通过电力电子技术，可以将这部分电能回馈至电网或其他车辆，实现能量的再利用。
这种能量回馈方案不仅能够提高能源的利用效率，还能够减少对环境的影响。
电力电子技术在铁路机车牵引动力方面的发展具有重要意义。
通过电力电子技术，可以实现交流电机的高效驱动和优化控制，提高机车的牵引性能和运行稳定性。
电力电子技术还可以实现能量回馈，提高能源利用效率和环境保护水平。
相信在未来的发展中，电力电子技术将继续为铁路机车牵引动力的提升做出更大的贡献。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展电力电子技术是一门涉及电力转换、调节和控制的学科，它在现代工业和交通领域中得到了广泛的应用。
铁路机车牵引动力领域作为重要的运输领域，也需要依靠电力电子技术来实现高效、可靠的牵引动力系统。
本文将从电力电子技术的基本原理、铁路机车牵引动力技术的发展历程以及未来发展方向等角度来探讨电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展。
电力电子技术是利用电子器件来对电能进行开关控制，实现电能的转换、调节和控制的技术。
它主要应用于电力系统中的电能转换与控制领域，包括直流电源、交流电源、变频器、逆变器等。
通过电力电子技术可以实现电能的高效利用、功率因数的调节、电能的传输和分配等功能，广泛应用于电力工业、工业生产、交通运输等领域。
铁路机车牵引动力是指机车利用电能来提供牵引力，驱动列车运行。
在电气化铁路系统中，电能经过集电装置采集到机车上，通过牵引变流器将电能转换为机车驱动电机的供电电源，实现列车的运行。
而实现这一过程的关键技术之一就是电力电子技术。
电力电子技术在铁路机车牵引动力系统中的应用，为提高机车的牵引效率、提高整个列车的运行效率和可靠性，节能减排等方面起到了重要的作用。
近年来，随着中国铁路交通体制改革的不断深化，铁路运输量逐年增加，铁路运输的安全性、可靠性和环保性等方面的要求也越来越高。
铁路机车牵引动力技术亟需不断改进与完善。
在电力电子技术的支持下，铁路机车牵引动力技术迎来了新的发展机遇。
随着电力电子技术的不断进步，铁路机车牵引动力系统的稳定性和可靠性得到了有效提高。
电力电子器件的改进和新型控制算法的应用，使得牵引变流器等设备在运行中更加稳定可靠。
这为铁路机车的连续运行提供了更好的保障，大大减少了故障和停机造成的影响。
电力电子技术的高效利用为铁路机车牵引动力系统带来了更好的经济性。
通过电力电子技术，可以实现对电能的高效转换和利用，降低了能量的损耗和浪费。
这不仅减少了机车运行的能源消耗，还能够降低运营成本，提高运输效益。
浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术
浅析现代轨道交通车辆电气牵引技术现代轨道交通车辆电气牵引技术是指利用电气能量来驱动车辆进行牵引的一种技术。
它已经成为城市轨道交通领域的主要技术之一，具有高效节能、环保清洁、安全可靠等优点。
本文将从电气牵引系统的基本原理、发展历程、技术特点等方面进行浅析。
电气牵引系统的基本原理是将电能转换为机械能，实现对车辆的驱动。
其主要组成部分包括电源系统、转换系统和传动系统。
电源系统供应高压直流电能，转换系统将直流电能转换为交流电能，传动系统将交流电能转换为机械能，通过轮轴驱动车辆行驶。
电气牵引技术的发展经历了电力机车、直流电气牵引和交流电气牵引三个阶段。
电力机车利用柴油发电机组产生电能，通过电动机驱动轮轴。
直流电气牵引技术利用整流装置将供电网络的交流电能转换为直流电能，再通过电动机驱动车辆。
交流电气牵引技术则直接利用交流电能驱动车辆。
随着电力电子技术的发展，交流电气牵引技术逐渐成为主流。
现代轨道交通车辆电气牵引技术具有以下几个特点。
它具有高效节能的优势。
相比于传统的烧油机械传动方式，电气牵引技术能够更有效地转换电能为机械能，提高能源利用率。
它具有环保清洁的特点。
电气牵引技术不产生尾气和噪音，减少了对环境的污染。
它具有可靠性高的特点。
电气牵引系统使用电子元件作为核心组成，具有较高的可靠性和稳定性，可以保证车辆的长时间稳定运行。
电气牵引技术还具有良好的动力性能和调速控制性能，可以满足不同条件下的运行需求。
现代轨道交通车辆电气牵引技术已经成为城市轨道交通领域不可或缺的技术之一。
随着科技的不断发展和进步，电气牵引技术将进一步完善，为城市轨道交通的发展提供更强的动力支持。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展【摘要】本文主要介绍了电力电子技术在铁路机车牵引动力领域的应用及发展历程，探讨了电力电子技术对铁路机车牵引动力的影响和未来发展趋势。
首先介绍了电力电子技术在铁路机车牵引动力中的应用，包括变频调速技术和牵引变流技术等。
随后回顾了铁路机车牵引动力的发展历程，从传统内燃机车到现代电力机车的演变过程。
接着分析了电力电子技术对铁路机车牵引动力的重要影响，包括提高效率、减少能耗和降低污染等方面。
最后展望了电力电子技术在铁路机车牵引动力中的未来发展趋势，指出将会更加智能化、高效化和环保化。
综合以上内容可以看出，电力电子技术将对铁路机车牵引动力发展产生重要影响，并且未来有更高的融合发展潜力。
【关键词】电力电子技术、铁路机车、牵引动力、发展、应用、历程、影响、未来发展趋势、重要性、更深度融合、展望、发展概述1. 引言1.1 电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展概述随着科技的不断进步和社会的发展，电力电子技术在铁路机车牵引动力领域发挥着越来越重要的作用。
电力电子技术是指利用半导体器件来控制和调节电力的技术，通过改变电压、电流的大小和波形，实现对电力的有效管理和利用。
在铁路机车牵引动力中，电力电子技术可以提高机车的性能、降低能耗、减少对环境的影响，从而促进铁路交通的可持续发展。
随着电力电子技术的不断创新和进步，铁路机车的牵引系统变得更加高效、可靠和智能化。
通过电力电子变流器技术，可以实现对电动机的精确控制，提高牵引效率和转速范围，使机车在不同工况下能够更好地适应。
利用电力电子技术可以实现能量回馈和再生利用，将制动过程中消耗的能量转化为电能存储起来，进一步提高能源利用效率。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的融合发展已经取得了一系列重要的成果，为铁路交通的发展提供了更加稳定、高效和环保的动力支持。
在未来，随着电力电子技术的不断创新和应用，铁路机车的牵引动力系统将迎来更加广阔的发展空间，为铁路运输的现代化和智能化发展注入新的活力。
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展
电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展电力电子技术是指将电力工程和电子技术相结合的一门学科，广泛应用于铁路机车牵引动力系统中。
随着科技的发展和社会经济的进步，铁路机车牵引动力系统也在不断改进和发展，电力电子技术的应用也日益广泛。
铁路机车牵引动力系统是指用于驱动机车运行的动力输出系统，其重要组成部分就是电力电子技术。
在传统的机车牵引动力系统中，以传统的直流串级装置为主，其体积庞大、效率低、维护成本高等问题逐渐显现出来。
电力电子技术的应用则能够解决这些问题，优化系统的性能。
电力电子技术可以实现牵引系统的高效能。
传统的串级装置由于其串级电同步恒速特性，必须将转速调整到最佳效率点附近才能保证牵引功率的输出，而且功率输出的变化会引起电网的波动，需要做出相应的补偿。
而采用电力电子技术后，可以通过变频电源将直流电转换为交流电，采用可控硅等器件实现功率的控制，使得机车动力输出能够根据实际需要进行调整。
这样能够使机车运行的效率大大提高，并且使能源利用效率更高。
电力电子技术还能够提高牵引系统的可靠性和稳定性。
传统的串级装置由于其中的电子元件很多，并且在高温高压等恶劣环境下工作，容易出现故障。
而电力电子技术所采用的半导体器件工作在低温、低压、低损耗的条件下，具有较高的可靠性。
电力电子技术利用控制系统进行自动化控制，能够保持系统稳定、安全运行。
电力电子技术还能够提高机车牵引系统的灵活性和可扩展性。
传统的串级装置由于其设计、制造和安装的复杂性，使得牵引系统的修改和扩展成本较高。
而电力电子技术所采用的可编程控制器可以实现牵引系统的灵活配置，使得机车牵引系统可以根据实际需要进行调整和扩展。
这样使得机车牵引系统具有更大的适应性和可变性。
电力电子技术的应用对于铁路机车牵引动力系统的发展具有重要意义。
它能够提高系统的效能、可靠性和稳定性，使得机车运行更加高效、安全和可靠。
随着电力电子技术的不断发展和进步，铁路机车牵引动力系统的性能会不断提高，进一步推动铁路发展。
现代轨道交通车辆电气牵引技术分析
现代轨道交通车辆电气牵引技术分析随着城市化进程的不断加速，轨道交通作为城市交通系统的重要组成部分，受到了越来越多的关注和重视。
而现代轨道交通车辆的电气牵引技术作为其核心技术之一，扮演着至关重要的角色。
本文将对现代轨道交通车辆电气牵引技术进行一次深入的分析。
一、电气牵引技术的发展历程电气牵引技术是指利用电力传动系统来驱动轨道交通车辆运行的技术。
随着电气技术的不断发展和进步，电动机、变频器等设备的性能和可靠性得到了巨大的提升，为电气牵引技术的应用提供了有力的支持。
在20世纪初，电气牵引技术首次应用于轨道交通领域，但当时的技术水平有限，电动机效率低下，设备体积庞大，对于车辆的运行稳定性和能效性都存在一定的问题。
随着科技的不断进步，电气牵引技术逐渐成熟，电动机的效率得到了显著提高，逆变器的性能也得到了大幅度的提升，电气牵引技术也进入了一个全新的发展阶段。
1. 高效节能：采用电气牵引技术的轨道交通车辆可以实现能源的高效利用，电动机的效率高，能够将电能充分转化为动力，大大提高了车辆的能效性。
2. 调速性能好：通过电气传动系统，可以实现对车辆运行速度的精确控制，满足不同的运行需求，提高了车辆的运行稳定性。
3. 低噪音：相较于传统的内燃机传动车辆，电气牵引技术可以显著降低车辆的噪音水平，提高了乘客的行车舒适度。
4. 环保节能：电气牵引技术可以降低车辆的尾气排放，减少对环境的污染，符合现代城市对于环保交通的要求。
5. 维护成本低：相较于传统的内燃机传动车辆，电气牵引技术的维护成本更低，设备更加稳定可靠，减少了车辆的故障率，延长了车辆的使用寿命。
目前，电气牵引技术已经广泛应用于地铁、轻轨、有轨电车等城市轨道交通领域，成为了现代城市轨道交通的主要动力来源。
电气牵引技术也逐渐在城际高铁、动车组等领域得到应用，逐渐成为现代铁路交通的重要组成部分。
而随着电动汽车的不断发展和普及，电气牵引技术也在道路交通领域得到了广泛的关注，成为了未来交通发展的重要方向之一。
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电力电子技术在轨道交通牵引系统中的发展电力电子技术在轨道交通牵引系统中的发展第一组电力牵引传动与电力电子器件存在相互促进和相互依存的密切关系，电力传动是按照直一直传动、交一直传动再到交一直一交传动的过程发展的，而为了满足这一发展历程，离不开电力电子器件和现代计算机控制技术的高速发展。
现代电力电子器件的发展迅猛，开发周期愈来愈短，如快速晶闸管、GTO晶闸管、GIBT、IPM等，每种新器件的诞生都迫使我们加快了对新器件的基础应用研究，从而促进了牵引传动方式的进步。
1轨道车辆牵引领域电力电子器件的发展1.1 电力电子器件的发展自1957 年晶闸管问世，标志着电力电子技术的诞生，从此电子技术向两个分支发展。
一支是以晶体管集成电路为核心形成对信息处理的微电子技术，其发展特点是集成度愈来愈高，集成规模越来越大，功能越来越全。
另一支是以晶闸管为核心形成对电力处理的电力电子技术，其发展特点是晶闸管的派生器件越来越多，功率越来越大，性能越来越好。
传统的电力电子器件已发展到相当成熟的阶段，但在实际中却存在两个制约其继续发展的致命因素。
一是控制功能上的欠缺，因为通过门极只能控制其开通而不能控制其关断，属于半控型器件。
二是此类器件立足于分立元件结构，开通损耗大，工作频率难以提高，一般情况下难以高于400Hz，因而大大地限制了其应用范围。
因此，半控制器件的发展已处于停滞状态。
到了70 年代末，可关断晶闸管(GTO)器件日趋成熟，标志着电力电子器件已经从半控型器件发展到全控制型器件。
进入80 年代以后，伴随着GTO器件的发展及成熟，MOS 器件的开发则繁花似锦。
绝缘栅双极晶体管(IGBT)独占鳌头。
至此电力电子器件又从电流控制型器件发展到电压控制型器件。
90 年代，电力电子器件又在向智能化、模块化方向发展，力求将电力器件与驱动电路、保护电路、检测电路等集成在一个芯片或模块内，使装置更趋小型化、智能化，其典型器件是IPM。
而IGCT 器件既具有IGBT 器件的开关特性，同时又具有GTO 器件的导通特性，且制造成本较低(与GTO和IGBT相比)，可以获得和GTO晶闸管一样的产量，即其集IGBT与GTO二者优势于一身，预计今后会在更多的工业和牵引领域中发挥作用。
总之，电力电子器件的发展经历了从半控到全控、从电流控制型到电压控制型、从单个元件到模块化再到智能化的发展过程。
1.2电气牵引控制技术的发展1.2.1 牵引/ 制动特性轨道运输装备的牵引/ 制动特性是其最基本、最重要的性能，是运输装备设计首要考虑的重要因素之一，它包括了运输装备的持续运行速度、最高运行速度、牵引/制动力特性以及装备的加速性能，以满足铁路运输的需求。
在轨道运输装备减速制动时通常优先采用再生制动，将电机回馈的电能通过变流装置回馈给电网，达到绿色环保节能的目的。
在系统研究与实际工程应用中，采用高功率密度变流装置、变压器、牵引电机和直接转矩控制等先进电机控制策略，在实现对电机的牵引/ 制动特性准确控制的同时，获得毫秒级的转矩阶跃动态响应性能。
电气牵引传动粗分为以下几种方式：1）直流电网供电——直流电动机传动，即直——直传动。
2）直流供电——交流异步传动，即直——交传动。
3）单相交流供电——直流（脉流）电动机传动，即交——直传动。
4）单相交流供电——三相交流异步电动机传动, 即交——交传动。
1.3 控制技术1.3.1 PWM控制技术脉冲宽度调制技术（PWM）是现代变流技术广泛应用的起点，是奠定绿色变频节能的基础。
其通过改变输出脉冲的占空比来实现等效的输出电压与频率，从而实现交流到直流，直流到交流的能量变换。
通常采用的空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术在三相对称正弦波电压供电时，以合成旋转的空间电压矢量为参考，三相逆变器8 种不同开关模式电压矢量合成参考电压矢量，形成PWM波。
1.3.2 传动控制技术传动控制技术是牵引传动系统的核心技术，传动控制技术已经由转差电流控制发展成矢量控制和直接转矩控制等。
1）转差电流控制技术转差电流控制技术是一种早期的用于控制交流异步电机的方法，基于异步电动机的稳态数学模型，控制性能远不能与直流调速系统相媲美，系统的动态性能差。
2）矢量控制技术矢量控制，又称为磁场定向控制（FOC），其基本原理是将异步电动机的定子电流正交分解为产生磁场的电流分量（励磁电流）和产生转矩的电流分量（转矩电流）分别加以控制，并同时控制两分量的幅值，从而达到控制异步电动机转矩的目的。
矢量控制策略存在一些固有缺点，比如转子磁链难以准确观测，对电机参数比较敏感，实际工程应用时矢量控制必须具备异步电动机参数自动辨识功能。
与直接转矩控制相比，矢量控制具有直接的电流闭环控制特点，电流控制的稳定性高，有独立的PWM调制单元，决定其转矩控制结果是一个开关周期内的平均值。
如果在大功率低开关频率应用时，高速区必须采用同步调制技术。
同步调制技术与直接转矩控制相比，开关频率利用不充分，在逆变器峰值电流、电机谐波损耗、转矩脉动、直流侧电流谐波等重要性能指标上比直接转矩控制差。
而直接转矩控制PWM调制在磁链和转矩控制中直接实现，转矩动态性能高，但在低速高开关频率区性能比矢量控制差。
通常在小功率高开关频率场合应用矢量控制，在大功率低开关频率场合应用直接转矩控制。
3）直接转矩控制技术直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后发展起来的一种高性能异步电动机变频调速技术。
与矢量控制不同，直接转矩控制通过直接控制转矩和磁链来间接控制电流，不需要复杂的坐标变换，因此具有控制结构简单、转矩响应快以及对参数鲁棒性好等优点，它在很大程度上解决了矢量控制中结构复杂、计算量大、对参数变化敏感等问题。
直接转矩控制可以充分利用逆变器的开关频率，从而特别适用于大功率牵引传动领域。
2 轨道车辆牵引领域电力电子器件的应用2.1 电力电子器件在轨道车辆牵引中的应用发展80 年代以前，在轨道车辆牵引领域，电力电子器件主要用于直流传动系统中的整流器和斩波器以及辅助传动系统。
电力电子器件主要是晶闸管。
进入80 年代以后，随着交流传动技术日趋成熟，电力电子器件又有了新的用武之地，其在牵引领域的应用主要包括：整流器、斩波器、电力制动、逆变器以及辅助传动系统。
这一时期在这些应用领域采用的电力电子器件主要是晶闸管和GTO。
进入90 年代以后，交流传动在电力机车、内燃机车及动车组上得以大量地推广应用，使电力电子器件在轨道车辆牵引领域中有了更广阔的应用前景。
这一时期其在牵引领域的应用主要是牵引变流器，主要采用的电力电子器件是GTO 和IGBT。
根据电力电子器件的发展现状及趋势，预计在今后几年，电力电子器件将在以下方面取得进展：(1)已进入实用化的全控型器件将在功率等级、易于驱动和更高工作频率这三个方面继续改善和提高。
(2)由于MCT、IGBT、IGCT 等器件的大容量化及实用化，在更多的领域，IGBT 和IGCT 将取代GTO。
(3)IGCT 等新型混合器件将逐步得以推广应用。
(4)功率集成电路将会有更进一步的发展。
这将预示着电力电子技术将跃入一个新的时代。
(5)新型半导体材料SiC 的问世，将预示着在不远的将来会诞生一种集高耐压、大电流、高开关速度、无吸收电路、简单的门极驱动、低损耗等所有优点于一身的新型SiC 电力器件。
2.2 IGBT在轨道车辆牵引变流器的应用由于IGBT 器件属电压驱动的全控型开关器件，脉冲开关频率高，性能好，损耗小，且自保护能力也强。
为此，目前世界上无论是干线铁路还是城市轨道的电动车辆的电气系统中均采用IGBT 模块来构成。
随着IGBT 性能的迅速发展，IGBT 模块的电压等级和电流容量在不断提高，从1991 年生产出了小型IGBT 模块，其电压等级为1200V/300A，很快取代了在工业上通用变频器中所用的双极型晶体管;1993年出现了1700V/300A 的IGBT，并已开始在城市电车上获得推广应用;到2000 年后更出现了1700V/2400A , 3300V/1200A和6500V/600A的高压IGBT，这些高压HV IGBT 很快地应用到铁道与城市地铁轻轨车辆中，由于其性能优越，加之其为绝缘型模块，整机的结构设计紧凑轻巧，且采用了低感母线技术与软门极的驱动技术并解决了热循环的寿命问题，目前，HV IGBT 模块已成为轨道电力牵引系统中应用的主导元件。
随着城市发展，城轨交通供电网压制也从早期的600V DC 和750V DC 发展为1500V DC 网压制，以适应大城市大客流量发展的需要。
网压的提高对电力电子器件的电压等级提出了更高的要求，IGBT 模块的电压等级也从1200V 发展到L700V, 3300V 以及4500V和6500V电压等级水平。
3 轨道车辆牵引变流器的发展3.1 车辆用IGBT 逆变器的开发当电压等级不够高时，在德国和日本曾用1200V 和1700V 等级IGBT 构成三点式(三电平)逆变器用于750V和1500V 电网。
随着新一代IGBT 迅速发展，尤其是3300V 等级IGBT 的批量生产，用这类电压等级的模块(器件)构成两电平(两点式)逆变器能够满足在3300V 电网当中的应用，因而在上世纪末国外生产的地铁轻轨电动车辆以及部分干线电力机车动车都已采用这类高压HV IGBT 模块。
虽然三电平逆变器较两电平逆变器具有输出波形好、脉冲频率低、电压上升率也低及损耗小等优点，但是其主电路结构复杂，所用器件多出一倍，这是它不足之点。
所以在城轨车辆中目前都采用IGBT 构成的两电平逆变器，而在干线电力机车中，采用4500V 等级或6500V等级的HV IGBT 来构成两电平逆变器。
当然，由于三电平逆变器输出的谐波分量低的突出优点，目前在日本仍有不少的应用。
3.2 无吸收电路式逆变器在轨道车辆上要求结构紧凑、重量轻和体积小的装置，采用绝缘式IGBT 模块比那些非绝缘式的GTO 器件就更能体现出满足这一要求的特点。
通过采用低感母线技术以尽量降低母线的寄生电感来达到抑制关断时的尖峰电压的目的，使逆变器可以取消吸收电路，这样进一步简化了结构，减轻了重量，缩小了体积。
在1500V网压下，采用上述技术可以使其尖峰电能押制在2300V以内。
应用了低感母线技术的主电路结构不仅在器件数量上有明显减少，而且重量和损耗也降低了。
3.3 软门极驱动技术一般高压IGBT 模块在关断时其电压上升率陡峭可达5000V/μS，通过应用软门极驱动技术可以大大抑制电压上升率dV/dt，将其降低到2000V/ μS, 尖峰电压也控制2300V 之内。
此外，这电压上升率dV/dt 的降低对装置中工作的各类器件都是大为有利的。
由于采用了软门极驱动技术同时也降低了IGBT 的损耗。
4 未来技术的发展4.1 功率器件碳化硅（SiC）是一种物理化学特性仅次于金刚石的化合物半导体材料，有着非常优秀的物理特性。