富士電機株式会社

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鉄道〜鉄道車両向けパワーエレクトロニクス機器

鉄道車両には主電動機の駆動のほかに、補助電源装置、空調装置、ドア開閉装置など多くのパワーエレクトロニクス機器が使われています。 ここでは、⾞両⽤パワーエレクトロニクスに適した富⼠電機のパワー半導体製品を紹介します。
鉄道
鉄道

主変換装置の回路例

主電動機駆動の回路構成の例を⽰します。 電圧が交流電圧の場合と直流電圧の場合があります。 交流の場合は、トランス介した後にPWMコンバータで直流に変換し、 VVVFインバータで主電動機を駆動します。

交流型電車用主変換装置の例

交流型電車用主変換装置の例

直流型電車用主変換装置の例

直流型電車用主変換装置の例

き電電圧の例

セグメント 都市鉄道 都市間鉄道
エリア 地下鉄・LRV 電車 高速車両
欧州 DC600V/DC750V/DC825V/DC1500V DC1500V/DC3000V/AC15kV/AC25kV AC25kV
  西欧 DC600V/DC750V/DC1500V DC1500V/DC3000V/AC15kV/AC25kV AC15kV/AC25kV
東欧 DC600V/DC750V DC1500V/DC3000V/AC25kV
CIS DC600V/DC750V/DC825V DC1500V/DC3000V/AC25kV AC25kV
北米 DC600V/DC750V AC25kV
中南米 DC600V/DC750V/DC1500V/DC3000V DC3000V -
アジア・太平洋 DC600V/DC750V/DC1500V DC1500V/AC20kV/AC25kV AC25kV
中東・アフリカ DC750V/DC1500V DC3000V/AC25kV -
Global DC750V/DC1500V DC1500V/AC25kV AC25kV

補助電源装置の回路例

交流型電車の補助電源装置例

交流型電車の補助電源装置例

直流型電車の補助電源装置例

直流型電車の補助電源装置例
セグメント 都市鉄道 都市間鉄道
仕様 地下鉄・LRV 地下鉄 電車 高速車両
仕様 アジア仕様
(中国,東南アジア)
北米仕様
(NYCT)
アジア仕様
(豪州,日本)
グローバル仕様
  入力電圧 DC750V DC600V DC1500V AC440V
(主変圧器3次)
出力電圧 AC440V,3φ,60Hz AC120V,1φ,60Hz×15kVA AC440V,3φ,60Hz AC440V,3φ,60Hz
    DC37.5V x 20kW    
容量 90kVA/160kVA 40kVA 180kVA/260kVA 180kVA/210kVA
冷却方式 自冷 強制風冷 自冷 強制風冷
効率 95%以上 95%以上 95%以上 95%以上
騒音 62dB(A) 70dB(A) 62dB(A) 68dB(A)
小型化 ≧ 80 kVA/m3 ≧ 100 kVA/m3 ≧ 120 kVA/m3 ≧ 120 kVA/m3

富士電機のパワー半導体製品

HPM (High Power Modules)

HPM (High Power Modules)

AlSiC Baseplate (High reliability type)

1-pack

2-pack

  1700V
600A 2MBI600VT-170E
800A 2MBI800VT-170E
1200A 2MBI1200VT-170E

Copper Baseplate (Standard type)

1-pack

2-pack

PrimePACK™

PrimePACK™

注: ‌PrimePACK™はInfineon Technologies社の登録商標です

2-Pack VCES = 1200V

2-Pack VCES = 1700V

Chopper

Step Up Chopper

  1200V 1700V
650A   1MBI650VXA-170EL-50
1MBI650VXA-170EL-54
900A 1MBI900VXA-120PD-50
1MBI900VXA-120PD-54
 
1000A   1MBI1000VXB-170EL-50
1MBI1000VXB-170EL-54
1400A 1MBI1400VXB-120PL-54 1MBI1400VXB-170EL-50
1MBI1400VXB-170EL-54

Step Down Chopper

  1200V 1700V
650A   1MBI650VXA-170EH-50
1MBI650VXA-170EH-54
900A 1MBI900VXA-120PC-50
1MBI900VXA-120PC-54
 
1000A   1MBI1000VXB-170EH-50
1MBI1000VXB-170EH-54
1400A 1MBI1400VXB-120PH-54 1MBI1400VXB-170PH-50
1MBI1400VXB-170PH-54

IGBT 1-Pack

  1200V 1700V
Aluminium oxide DCB Aluminium nitride DCB Aluminium oxide DCB
300A     1MBI300V-170-50
400A 1MBI400V-120-50 1MBI400VF-120-50 1MBI400V-170-50
600A 1MBI600V-120-50 1MBI600VF-120-50 1MBI600V-170-50
900A 1MBI900V-120-50    

IGBT 2-Pack

Standard 2in1 VCES = 1200V

Standard 2in1 VCES = 1700V

Dual XT VCES = 1200V

Dual XT VCES = 1700V

HPnC

  1700V 3300V
450A   2MBI450XVF330-50
1000A 2MBI1000XVF170-50  
1200A 2MBI1200XVF170-50  

Chopper

Chopper VCES = 1200V

High Speed IGBT Modules

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