JP6407542B2

JP6407542B2 - 鉄道車両用の電力変換器

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Publication number: JP6407542B2
Application number: JP2014059616A
Authority: JP
Inventors: セバスチャン・ニコロ; ベルトラン・ショシャ
Original assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Current assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: FR3003725A1; CN104066304B; EP2782435A1; JP2014187869A; CN104066304A; FR3003725B1; EP2782435B1

Description

本発明は、
− 電流の変換に関与する(participer)ことに適した第１電磁部品と、
− 第１電磁部品と異なる熱源装置と、
− 冷却回路と、
を含むタイプの鉄道車両用の電力変換器であって、冷却回路が、
・二相伝熱流体と、
・伝熱流体の循環ループであって、
＊前記第１電磁部品に対して適用される第１熱交換器と、
＊伝熱流体の熱を冷却回路の外に排出するのに適した第２熱交換器と、
＊第１熱交換器を第２熱交換器と流体連通させる手段と、を含む、
伝熱流体の循環ループと、
・伝熱流体を冷却ループ内で循環させる手段と、
を含む、電力変換器に関する。

鉄道車両は、主電動機の電気供給のために、搭載される電力変換器を持つことを必要とする。変換器は、出力が非常に大きいので、生成する熱を排出するために冷却しなければならない。

変換器は、特に、オイルが内部を循環する第１冷却ループによって一般に冷却が行われる変圧器を含む。オイルは、電気絶縁体である。オイルは、変圧器がオイルに浸るチャンバと、空気交換器との間でループ内を閉回路で循環する。機械式ポンプが、オイルの移動を行う。

変換器は、グリコール水が内部を循環する、第１冷却ループとは別個の第２冷却ループによって一般に冷却が行われるインバータも含む。このグリコール水は、インバータのスイッチング素子と接触する熱交換器と第２空気交換器との間において閉回路で循環し、機械式ポンプが、グリコール水の移動を行う。

これらの冷却ループは、特にポンプのために比較的嵩高く、同様にポンプの存在に付随した重要な保守を必要とし、鉄道車両の利用及び保守の費用を増加させる。

特許文献１から、毛細管ポンプが、第２冷却ループの機械式ポンプの代わりに用いられる鉄道車両用の電力変換器が知られている。それにより、電力変換器の外形寸法を減少させ、かつ保守の費用を削減することが可能になるが、第１冷却ループの外形寸法及び保守に付随した問題は解決されない。

仏国特許出願公開第２９４９６４２号明細書

本発明は、あまり嵩高くなく、かつ保守の必要性が低減した鉄道車両用の電力変換器を提案することを目的とする。

このために、本発明は、冷却回路が、熱源装置を冷却するように適応され、循環させる手段が、伝熱流体が通過し、熱源装置に対して適用される少なくとも１つの毛細管蒸発器を含み、伝熱流体が、１つの又は各毛細管蒸発器内の液体／蒸気界面のレベルで発生した圧力の影響を受けて冷却ループ内を循環する前述のタイプの電力変換器を対象とする。

特殊な実施態様によれば、電力変換器は、次の特徴の１つ以上を含む。
− １つの又は各毛細管蒸発器が、冷却流体輸送導管から液体状態で受けられる伝熱流体の完全な蒸発を行うのに適し、かつ蒸気輸送導管によって伝熱流体を全体として気体状態に戻すのに適した毛細管芯を含む、
− 完全な蒸発が、芯内に設けられた、伝熱流体の液相及び気相を分離するメニスカスのレベルで行われる、
− 冷却回路が、伝熱流体をループ内に循環させる機械式ポンプを有さない、
− 熱源装置が、電流の変換に関与するのに適し、かつ第１電磁部品よりも高い熱放射を有する第２電磁部品、例えば電気出力部品である、
− ループが、１つの又は各毛細管蒸発器を含み、第１熱交換器及び１つの又は各毛細管蒸発器が、第２熱交換器を通して互いに直列に流体接続される、
− 第２熱交換器が、第１熱交換器の下流に、かつ１つの又は各毛細管蒸発器の上流にある、
− ループが、第１熱交換器から１つの又は各毛細管蒸発器までの伝熱流体の供給分岐と、供給分岐と並列の、１つの又は各第３毛細管蒸発器から第１熱交換器までの伝熱流体の戻り分岐とを含む、
− 第２熱交換器が、供給分岐に取り付けられ、ループが、伝熱流体の熱を冷却回路の外に排出するのに適した、戻り分岐に取り付けられた第４熱交換器を含む、
− ループが、毛細管ポンピングループである、
− 冷却回路が、１つの又は各毛細管蒸発器の上流に、液体状態の伝熱流体を与圧するタンクを含み、タンクが、１つの又は各毛細管蒸発器よりも高いレベルに設置される、
− 冷却回路が、１つの又は各毛細管蒸発器の上流に伝熱流体の圧力及び／又は温度パラメータを制御する手段を含む、
− 電力変換器内で、第１熱交換器が、伝熱流体を循環させる導管と、第１部品及び循環導管の間に置かれる、熱伝導誘電体と、を含む、
− 電力変換器内で、第１部品が、磁気部品、例えば変圧器若しくは誘導コイル、又は容量性部品、例えばコンデンサ若しくは蓄電池である。

本発明は、電動機を含む駆動系と上記に記載したような電力変換器とを含む鉄道車両も対象にする。

本発明は、専ら例として与えられ、かつ図を参照してなされる、以下に続く記載を読めばより良く理解されるであろう。

本発明による搭載された変換器の斜視図である。図１の変換器の冷却回路の概略図である。

図１には、鉄道車両用の電力変換器１０が示される。この変換器は、通常旅客又は貨物輸送列車の機関車又は動力車に搭載される。変換器１０は、車両内で駆動系の電動機に給電する。変換器１０は、それ自体として知られるように、例えば四相のインバータ１２と、電流の変換に関与するのに適した第１電磁部品１３、例えば変圧器１３と、インバータ１２及び変圧器１３を冷却する回路１４と、を含む。

インバータ１２は、例えばカテナリ吊架に由来する直流を、関連する加減抵抗機能により三相交流に変えられる。

それ自体として知られるように、インバータ１２は、直流入力バス１６と、各々がインバータの相及び加減抵抗機能に対応する４つの出力伝導棒１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄと、少なくとも１つの熱源装置２２、例えばバス１６及び各出力棒１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄの間に並列に取り付けられた４つの半導体スイッチング素子２２と、を含む。

装置２２は、各々が、（「Insulated Gate Bipolar Transistor」の英語の略語「ＩＧＢＴ」で知られている）絶縁ゲートバイポーラトランジスタを形成する。

変圧器１３は、それ自体として知られるように、巻線２５で囲まれた磁気コア２４を含む。磁気コア２４は、例えば図示したように円環状である。

スイッチング素子２２は、変換器１０が作動する時に変圧器１３よりも高い熱放射を有する。

明瞭にするために、直流入力バス１６、出力棒１８及びスイッチング素子２２は、図２でインバータ１２の表示から省かれたことに気付くであろう。

図２に概略的に示した冷却回路１４は、閉回路である。冷却回路１４は、変圧器１３によって生成された熱の放散、及び変圧器１３の温度をほぼ一定の値に維持することを行う。冷却回路１４は、スイッチング素子２２によって生成された熱の放散、及びこれらスイッチング素子２２の接合温度の維持も行う。

このために、冷却回路１４は、変圧器１３及びインバータ１２を冷却する伝熱流体、例えばメタノールの循環のためのループ２６を形成する。

この冷却ループ２６は、変圧器１３に対して適用される第１熱交換器２７と、伝熱流体の熱を冷却回路１４の外に排出するのに適した第２熱交換器２８と、を含む。この冷却ループ２６は、冷却流体を第１熱交換器２７及び第２熱交換器２８の間に誘導するのに適した、第１及び第２熱交換器２７、２８を流体連通させる手段２９も含む。

第１熱交換器２７は、誘電体３０と、冷却流体を循環させる導管３１と、を含む。第１熱交換器２７は、導管３１を支持するケーシング３２も含む。

誘電体３０は、変圧器１３と接触する。誘電体３０は、変圧器１３を一体的に包み込む。誘電体３０は、変圧器１３の周囲及び内部に延在する。

誘電体３０は、良好な熱導体であり、すなわち１Ｗ．ｍ^−１．Ｋ^−１を超え、好ましくは２Ｗ．ｍ^−１．Ｋ^−１を超える熱伝導率を有する。誘電体３０は、好ましくは固体であり、例えばドープ樹脂又は炭素材である。応用例では、誘電体３０は、オイルである。

誘電体３０は、主にケーシング３２及び変圧器１３の間に置かれる。

導管３１は、誘電体３０に沿った周縁部３３と、誘電体３０内で延在する内側部３４と、を含む。内側部３４は、特に変圧器１３の内部に延在し、この場所でのホットスポットの形成を回避するようにする。

ケーシング３２は、誘電体３０の周囲で延在する。ケーシング３２は、誘電体３０及び導管３１の周縁部３３の間に挿入される。ケーシング３２は、典型的には１Ｗ．ｍ^−１．Ｋ^−１を超える良好な熱伝導率も有する。

第２熱交換器２８は、凝縮段である。

第２熱交換器２８は、第１熱交換器２７から生じた蒸気、及び周囲媒質の間で熱交換を行える、図２に見られる主コンデンサ３６を含む。このために、コンデンサ３６は、周囲雰囲気と接触する側方フィンを有する。

主コンデンサ３６の下流で、凝縮段２８は、主コンデンサ３６内で偶発的に完全に凝縮できなかったであろう蒸気を凝縮するのに適した過冷却交換器３８を含む。

流体連通させる手段２９は、導管３１の出口５６から第２熱交換器２８の入口５７まで冷却流体を気体状態に移す導管５４を含む。

流体連通させる手段２９は、スイッチング素子２２の１つの交換面に対して各々押し付けられた、前記スイッチング素子２２によって生成された熱を冷却回路１４内に移すことができる複数の第３熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄと、伝熱流体の熱を冷却回路１４の外に排出するのに適した第４熱交換器６１と、液体状態の冷却流体を第２熱交換器２８の出口６３から第３熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄまで輸送する導管６２Ａと、気体状態の冷却流体を第４熱交換器６１の入口６５まで熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの外に輸送又は排出する導管６２Ｂと、液体状態の冷却流体を第４熱交換器６１の出口６７から導管３１の入口６８まで輸送する導管６６と、を含む。

このように、ループ２６内を循環する冷却流体は、二相流体であり、ループ２６のある部分のみにおいて液体形状であり、ループ２６の他の部分のみにおいて蒸気形状である。

第１、第２及び第４熱交換器２７、２８、６１が、このように互いに直列で流体接続され、かつ各第３熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄによりループを形成し、ループ２６内での冷却流体の循環方向に対して、第２熱交換器２８が、第１熱交換器２７の下流、かつ各第３熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの上流にあり、かつ第４熱交換器６１が、各第３熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの下流、かつ第１熱交換器２７の上流にあることに更に気付くであろう。特に、導管５４、第２熱交換器２８及び導管６２Ａは、第１熱交換器２７から各第３熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄまでの冷却流体の供給分岐６９Ａを形成し、かつ導管６２Ｂ、第４熱交換器６１及び導管６６は、分岐６９Ａと並列の、各第３熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄから第１熱交換器２７までの冷却流体の戻り分岐６９Ｂを形成する。「並列」により、分岐６９Ａ及び６９Ｂが交差しないことが理解される。

第４熱交換器６１は、毛細管蒸発器から生じた蒸気、及び周囲媒質の間で熱交換を行えるコンデンサである。このために、第４熱交換器６１は、周囲雰囲気と接触する側方フィンを有する。好ましくは第４熱交換器６１は、第２熱交換器２８に、特には第２熱交換器２８のコンデンサ３６に連結される。

冷却回路１４は、冷却流体を冷却ループ２６内で循環させる手段５９も含む。図１及び２で見られるこの循環手段５９は、いかなる電気機械ポンプも有さない。この循環手段５９は、特に第３熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄによって形成される。

このために、各第３熱交換器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、入口で液体状態の冷却流体を受けられ、かつ出口で専ら気相のこの流体を放出するのに適した毛細管ポンプを構成する毛細管蒸発器である。冷却ループ２６は、このようにして毛細管ポンピングループを構成する。

これらの毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、並列に取り付けられ、かつ垂直に配置されて、液相でループ２６内を循環する冷却流体を上部で受け、かつ同じ流体の蒸気を下端で生成する。

４つの毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、上端から、例えば熱出力の過大な注入によって引き起こされる蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの作動停止の場合に、蒸気がタンク７０に向かって戻ることを妨げられる４つの絶縁体７２を介して冷却流体の同じ二相加圧タンク７０に結合される。

タンク７０は、毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄと垂直に、その上側に設置され、冷却液は、タンク７０から抜き出され、毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄに負圧及び重力によるポンピングによって供給する。

４つの毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの蒸気の下部出口は、第４熱交換器６１の入口６５に、毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄから生じた蒸気を供給する排出導管６２Ｂで合流する。

第２熱交換器２８の出口６３は、第２熱交換器２８から生じた液体状態の冷却流体を移送する、導管６２Ａによってタンク７０に流体結合される。

各毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、その入口及び出口を除き、閉管から特に形成される。各毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、平行六面体の形状を有し、その面には、スイッチング素子２２が当てられる。

毛細管芯７４は、管の内部に収容され、かつ液体状態の冷却流体を受ける内側チャンバ７６と、蒸気状態の冷却流体が流出する周縁チャンバ７８とを蒸発器内に画定する。これら２つのチャンバ７６及び７８は、液体のみがチャンバ７６内に存在し、かつ蒸気のみがチャンバ７８内に存在するように、毛細管芯７４によって完全に分離され、液相及び気相の両方が完全に分離される。従って冷却流体の循環は、内側チャンバ７６から外側チャンバ７８に向かって放射状に行われる。

各毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、スイッチング素子２２によって生成される熱の作用によって液体状態の冷却流体の蒸気への変換を行い、スイッチング素子２２は、このようにして毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄに連結された熱源を構成する。これらの毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、閉回路１４内でポンプの役割を行う。

流体を循環させることは、毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ内での蒸気圧の増加の結果として生じる。この蒸気圧の増加は、液体の完全な気化が行われるメニスカスのレベルで発生する。これらのメニスカスは、液体が、非常に速く加熱され、かつ完全に気化される毛細管芯７４内に形成される。

メニスカスのレベルでの気化は、ほぼ一定の温度で行われる。圧力増加は、流体の表面張力に比例し、かつメニスカスの相当半径に反比例する。

各毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ内の流体の流量はこのようにして、各蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの出口で純粋蒸気のみを有するために、常に自動調整される。

ポンプを形成する毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄのレベルでこのように動かされる冷却流体では、熱が雰囲気中に放散する第４熱交換器６１までその気相が循環するように導かれ、それにより、毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄが冷却液を吸い上げるタンク７０に向かって、第２熱交換器２８から流出する冷却流体の液相が、負圧により吸い上げられる間に、冷却流体の液化がもたらされることが理解される。

第２熱交換器２８内でこのようにして引き起こされた負圧が、第１熱交換器２７から第２熱交換器２８に向かって蒸気の形状で流出する冷却流体の吸い上げをもたらし、それにより第４熱交換器６１から第１熱交換器２７に向かって液相で流出する冷却流体の吸い上げも反動によりもたらされることも理解される。

最後に、毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの上のタンク７０の垂直配向が、重力の作用のために、毛細管芯７４中で形成された不確定な蒸気泡の排出を可能にし、かつそれ故に毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの最適な働きを行うことを可能にすることが理解される。

タンク７０内に含まれる冷却流体は、上部気体空間が上にある液相を有する。

タンク７０は、通常閉鎖される充填オリフィス８２及びタンク７０の頂部に設置された制御可能なガス抜き弁８０を備える。

スイッチング素子２２の接合温度の調節を行うために、タンク７０は、中央操作装置８４に結合された加熱及び冷却手段を備える。

このようにして、発熱抵抗体８６が、加熱を行うためにタンク７０の上部気体空間に設置される。同様に、ベンチレータ８８が、タンク７０の冷却を行うためにタンク７０に相対して設置される。

抵抗体８６及びベンチレータ８８は、エンジンによって消費される電力を測定するセンサ９０に結合される操作装置８４によって操作され、消費電力は、例えば運転士の手にゆだねられる鉄道車両の加速マニピュレータから決定される。

同様に、操作装置８４は、スイッチング素子２２の接合温度を測定するセンサ９２に結合される。

最後に、操作装置８４に結合される圧力センサ９４及び温度センサ９６は、タンク７０の上部気体空間に配置される。

装置８４は、制御のため弁８０に結合される。

装置８４は、センサ９０によって測定される電力が増加する時、タンク７０を加熱し、かつセンサ９０によって測定される電力が低下する時、タンク７０を冷却するのに適する。このようにして、変換器によって供給される電力が増加する時、液体状態の冷却流体の気化温度が上昇し、それにより蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ内の熱的性能が改善され、かつ変換器によって供給される電力が減少する時、液体状態の流体の気化温度が低下し、それにより、毛細管蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの熱的性能が減少する。

操作装置８４は、センサ９２による過剰温度検出の場合に、蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ内の熱的放散性能を高めるために、タンク７０の加熱を制御することも可能である。

最後に、装置８４は、タンク７０中の冷却流体の純度を経時的に確認できる。このために装置８４は、圧力センサ９４及び温度センサ９６からタンク内の温度Ｔ_ｓａｔ及び圧力Ｐ_ｓａｔを測定するように適応される。その上、装置８４は、モデリングの結果として生じた式から理論温度Ｔ_{ｓａｔｔｈ}を計算するように構成される。装置８４は、理論温度Ｔ_{ｓａｔｔｈ}と、測定温度Ｔ_ｓａｔとを比較するように構成され、かつ
− 理論温度Ｔ_{ｓａｔｔｈ}が測定温度Ｔ_ｓａｔと異なるならば、タンク７０からガスを抜くように弁を作動させるように構成され、それによりタンク７０の上部気体空間に存在する凝縮不可能な物質を排出できるようにする。
− 理論温度Ｔ_{ｓａｔｔｈ}が測定温度Ｔ_ｓａｔと等しいならば、そこから冷却流体が、比較の際に要求される精度の範囲において純粋であると考えられると推論し、かつタンク７０に対して介入しないように構成される。

このことにより、冷却回路１４の良好な性能を更に長い間保てるようになる。

装置８４は、ガス抜きによる冷却流体の損失を補うために、冷却液をオリフィス８２から回路１４内に定期的に再導入することも可能である。

装置８４は、前述のステップをループで繰り返すようにプログラムされる。

このようにして、ループ２６の作動温度が、二相加圧タンク７０によって制御されることが理解される。このタンク７０は、蒸発器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ内で熱的性能を制御できるようにする、気化温度の制御を行うように熱制御される。

これらの条件において、設定温度、すなわちスイッチング素子２２の接合温度は、冷却回路１４によって排出されるべき熱出力の変動がいかなるものであれ、良好な精度により制御される。

以上に記載した本発明により、冷却回路１４の、かつそれ故に変換器１０の外形寸法は、減少する。その上、保守すべき機械式ポンプがないために、変換器１０の整備は、容易にされる。

変圧器１３よりもむしろ、冷却ループ２６が、電力変換器１０の他の電磁部品を冷却するために使用できることに気付くであろう。従って、本発明の変形形態（図示せず）において、巻線又は容量性部品が、変圧器１３の代わりに用いられる。

１０電力変換器、１３第１電磁部品、１４冷却回路、２２熱源装置、２６伝熱流体の循環ループ、２７第１熱交換器、２８第２熱交換器、２９第１熱交換器を第２熱交換器と流体連通させる手段、３０熱伝導誘電体、３１伝熱流体を循環させる導管、５９伝熱流体を冷却ループ内で循環させる手段、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ毛細管蒸発器、６１第４熱交換器、６２Ａ冷却流体輸送導管、６２Ｂ蒸気輸送導管、６９Ａ第１熱交換器から毛細管蒸発器への伝熱流体の供給分岐、６９Ｂ伝熱流体を毛細管蒸発器から第１熱交換器まで戻り分岐、７０液体状態の伝熱流体を加圧するタンク、７４毛細管芯、８４伝熱流体の圧力及び／又は温度パラメータを制御する手段

Claims

−電流の変換に関与することに適した第１電磁部品（１３）と、
− 前記第１電磁部品（１３）と異なる熱源装置（２２）と、
− 冷却回路（１４）と、
を含む鉄道車両用の電力変換器（１０）であって、
前記冷却回路（１４）が、
・二相伝熱流体と、
・伝熱流体の循環のための冷却ループ（２６）であって、
＊前記第１電磁部品に対して適用される第１熱交換器（２７）と、
＊前記伝熱流体の熱を当該冷却回路（１４）の外に排出するのに適した第２熱交換器（２８）と、
＊前記第１熱交換器（２７）を前記第２熱交換器（２８）と流体連通させる手段（２９）と、
を含む、伝熱流体の循環のための冷却ループ（２６）と、
・前記伝熱流体を前記冷却ループ（２６）内で循環させる手段（５９）と、
を含み、
前記冷却回路（１４）が、前記熱源装置（２２）を冷却するように適応されること、及び前記循環させる手段（５９）が、前記伝熱流体が通過し、前記熱源装置（２２）に対して適用される少なくとも１つの毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）を含み、前記伝熱流体が、前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）内の液体／蒸気界面のレベルで発生した圧力の影響を受けて前記冷却ループ（２６）内を循環し、
前記ループ（２６）が、前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）を含み、前記第１熱交換器（２７）及び前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）が、前記第２熱交換器（２８）を通して互いに直列に流体接続されることを特徴とする電力変換器（１０）。
前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）が、冷却流体輸送導管（６２Ａ）から液体状態で受けられる前記伝熱流体の完全な蒸発を行うのに適し、かつ蒸気輸送導管（６２Ｂ）によって前記伝熱流体を全体として気体状態に戻すのに適した毛細管芯（７４）を含む請求項１に記載の電力変換器（１０）。
前記完全な蒸発が、前記芯（７４）内に設けられた、前記伝熱流体の液相及び気相を分離するメニスカスのレベルで行われる請求項２に記載の電力変換器（１０）。
前記冷却回路（１４）が、前記伝熱流体を前記ループ（２６）内に循環させる機械式ポンプを有さない請求項１から３のいずれか一項に記載の電力変換器（１０）。
前記熱源装置（２２）が、電流の変換に関与することに適し、かつ前記第１電磁部品（１３）よりも高い熱放射を有する第２電磁部品、例えば電気出力部品である請求項１から４のいずれか一項に記載の電力変換器（１０）。
前記第２熱交換器（２８）が、前記第１熱交換器（２７）の下流に、かつ前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）の上流にある請求項１に記載の電力変換器（１０）。
前記ループ（２６）が、前記第１熱交換器（２７）から前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）までの前記伝熱流体の供給分岐（６９Ａ）と、前記供給分岐（６９Ａ）と並列の、前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）から前記第１熱交換器（２７）までの前記伝熱流体の戻り分岐（６９Ｂ）と、を含む請求項６に記載の電力変換器（１０）。
前記第２熱交換器（２８）が、前記供給分岐（６９Ａ）に取り付けられ、前記ループ（２６）が、前記伝熱流体の熱を前記冷却回路（１４）の外に排出するのに適した、前記戻り分岐（６９Ｂ）に取り付けられた第４熱交換器（６１）を含む請求項７に記載の電力変換器（１０）。
前記ループ（２６）が、毛細管ポンピングループである請求項１から８のいずれか一項に記載の電力変換器（１０）。
前記冷却回路（１４）が、前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）の上流に、液体状態の伝熱流体を加圧するタンク（７０）を含み、前記タンク（７０）が、前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）よりも高いレベルに設置される請求項１から９のいずれか一項に記載の電力変換器（１０）。
前記冷却回路（１４）が、前記毛細管蒸発器（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ）の上流に伝熱流体の圧力及び／又は温度パラメータを制御する手段（８４）を含む請求項１から１０のいずれか一項に記載の電力変換器（１０）。
前記第１熱交換器（２７）が、前記伝熱流体を循環させる導管（３１）と、前記第１部品（１３）及び前記循環導管（３１）の間に置かれる、熱伝導誘電体（３０）と、を含む請求項１から１１のいずれか一項に記載の電力変換器（１０）。
前記第１部品（１３）が、磁気部品、例えば変圧器若しくは誘導コイル、又は容量性部品、例えばコンデンサ若しくは蓄電池である請求項１から１２のいずれか一項に記載の電力変換器（１０）。
電動機を含む駆動系と、請求項１から１３のいずれか一項に記載の電力変換器（１０）と、を含む鉄道車両。