IGBT(Insulate Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极晶体管作为新型电力电子器件的代表，是整机系统提高性能指标和节能指标的首选产品。IGBT晶体管是牵引变流器功率模块中最主要的统一化元件。随着功率模块的高频、大功率和高集成化发展，设备单位面积的热流密度越来越高，高热流密度会导致设备温度升高，直接影响到IGBT承载电流的能力、工作效率和使用寿命。因此，需要根据设备发热量选用合适的冷却方法。机车功率模块冷却设备的选型受到电力机车重量、体积的严格限制，因此对机车用功率器件与其匹配的冷却器的要求比地面装置苟刻得多。通过试验研究高速动车牵引变流器用热管式空气冷却器的传热特性，科学合理的掌握热管冷却器在机车运行过程中的散热量，基板温度的工作范围，为电力机车IGBT功率模块用冷却器的选型和设计提供科学依据。　　论文以高速动车组牵引变流器热管冷却器为研究对象，介绍了高速动车主变流器冷却器工作原理，研究了热管式空气冷却器的传热特性，掌握机车IGBT功率模块冷却器在正常运行过程中的散热量和基板温度的工作范围，为散热器的选型和设计提供了科学依据。　　首先，研究进风温度和风速对冷却器传热特性的影响。分析得到冷却器工作过程中的散热量，基板工作温度以及空气流动损失，为试验研究提供指导。　　其次，通过试验研究了不同风速、基板温度和冷却器进风温度下热管式空气冷却器的传热特性。试验结果表明:在正常工作状况下，冷却器散热量的大小与基板温度相关，基板温度设定为80℃时，不同风速和进风温度的散热量在5400～7400W/s之间;机车正常工作过程中冷却器导热基板的工作温度在70～90℃之间，考虑到降低能耗减少噪音，流经冷却器的风速不要超过7m/s。　　最后，利用数值模拟研究了风速、冷却风温度对基板面温度分布的影响。数值模拟结果证实了基板整体温度比较接近，平均温差在2℃以内;最高温度出现在基板前侧边缘处，面积相对比较小。可以认为基板整体温度均一稳定，冷却器满足散热使用要求。　　随着国内铁路行业和集成半导体功率模块的飞速发展，对高速动车组牵引变流器冷却器的研究日益受到重视。本文的工作为电力机车IGBT功率模块冷却器的选型和设计提供科学依据，同时也为同类换热器的检测、故障分析提供依据。