Das Projekt "EffekTra - Effiziente elektrische Traktionsumrichter mit innovativen Leistungshalbleitermodulen, Teilvorhaben: Siemens AG, innovativer Stromrichterbaustein und Systemintegration" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Siemens AG.Für eine weitere Effizienzsteigerung des Antriebssystems im Bereich Schiene müssen vor allem der Oberschwingungsgehalt des Fahrmotor- und Traktionstransformatorstromes reduziert werden. Hiermit können einerseits die Verluste in den Komponenten verringert werden; zum anderen ergeben sich neue Designfreiheitsgrade für Fahrmotoren und Transformatoren, die zur weiteren Effizienzsteigerung des gesamten Antriebssystems genutzt werden können. Zur Lösung dieser Aufgabenstellung verfolgt deshalb das Förderprojekt EffekTra zwei Ansätze: 1. Erforschung eines extrem niederinduktiven Designs für Leistungshalbleiter und Umrichter sowie die Optimierung der Bauelemente hinsichtlich hoher Schaltfrequenzen, um eine deutliche Erhöhung der Schaltfrequenz im Umrichter zu erzielen. Das innovative hochintegrierte Halbbrücken-Leistungshalbleitermodul soll die heute oberhalb 2,5kV eingesetzten hochinduktiven Einzelschalter ablösen. 2. Erforschung einer innovativen Multi-Level-Umrichtertopologie, bei der einem konventionellen Zweipunktwechselrichter weitere Umrichterbausteine in Vier-Quadranten-Stellerkonfiguration nachgeschaltet werden. Ziel ist es, den Oberschwingungsgehalt im Strom auf kleiner als 5% zu reduzieren. Beide Lösungsansätze ermöglichen auf unterschiedlichem Niveau zusätzlich zur Einsparung von Oberschwingungsverlusten in den Komponenten eine Verringerung der Streuinduktivitäten des Fahrmotors und des Traktionstransformators ohne dabei gleichzeitig Nachteile hinsichtlich Pendelmomenten im Antrieb und höhere Netzströme akzeptieren zu müssen. Geringe Streuinduktivitäten sind deshalb der Schlüssel für neue Designfreiheitsgrade in der Optimierung des Antriebssystems. In dem Entwicklungskonsortium wird im Wesentlichen Siemens Inhalte zum Gesamtsystem- und Umrichterdesign beitragen, Infineon den Bereich Bauelementoptimierung verantworten und seitens der Universität Rostock die Multi-Level-Umrichtertopologie erforscht werden.