抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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シリコン(Si)に代えてシリコンカーバイド(SiC)を用いた電力素子は低損失・高温動作可能となる利点を有しており,この素子を鉄道車両のインバータ装置や主電動機に用いることによって回生ブレーキ領域の拡大,高周波スイッチングによる電動機損失の低減など更なる効率向上が実現できる。DC750/600V対応システムとしては2012年に世界で初めて営業運転に適用して20%の効率向上を実現し,さらに2013年には1500V主回路に適用を拡大し,2015年には世界初のフルSiCモジュールの適用を実現した。本文ではまず,SiC素子の特徴と鉄道におけるエネルギー消費の分析について述べ,続いて回生ブレーキ領域の拡大,システムの低インピーダンス化によるブレーキ性能の向上,および最適スイッチングによる電動機損失の低減などの主電動機に対する改善効果,並びにSiCインバータの製品化例と省エネルギー効果を紹介した。