Nezávislý nízkonapěťový trakční asynchronní pohon
Loading...
Date
Authors
Matucha, Tomáš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Práce se zabývá vytvořením zpřesněného matematického modelu trakčního pohonu s asynchronním motorem malého jmenovitého napětí (28 V), který je napájen z akumulátorů. Model vytvořený v programu MATLAB – Simulink je složen z modelů motoru, střídače a zátěže, které jsou vzájemně propojeny a doplněny o vektorové řízení. Výsledný model umožňuje do simulací zahrnout celou řadu jevů, jež se běžně zanedbávají, ale podstatně ovlivňují chování pohonu zejména při použití motoru malého jmenovitého napětí. Jedná se o vliv sycení magnetického obvodu motoru, vliv teploty a povrchového jevu na odpory vinutí, dále vlivy nelinearit střídače jako jsou úbytky napětí na spínacích prvcích, ochranné doby a zapínací a vypínací doby tranzistorů střídače. Velká pozornost byla věnována určování ztrát v jednotlivých částech pohonu. V rámci práce bylo vytvořeno laboratorní pracoviště, na němž byla ověřena správnost modelu. Laboratorní pohon je možno řídit pomocí mikroprocesoru nebo pomocí MATLABu ve spojení s aplikací dSPACE. Na laboratorním vzorku byl analyzován vliv kompenzací nelinearit střídače a kolísání napětí stejnosměrného meziobvodu na vyšší harmonické větvového proudu. Bylo řešeno také řízení motoru zajišťující minimální Jouleovy ztráty.
This work deals with creation of an exact mathematical model of a traction drive with low-voltage induction machine (28 V) which is fed from accumulators. This model was developed in MATLAB – Simulink and consists of induction machine model, inverter model and load model. Vector Control was added to models connected together. This complex model allows considering many effects into simulations. These effects are commonly neglected, although they have significant influence on drive behaviour, especially by using low-voltage machine. It is impact of magnetic circuit saturation, impact of temperature and skin effect on winding resistance, impact of inverter nonlinearities such as on-state voltage drops on switching elements, dead times and transistors switching times. The attention was paid to determination of losses in drive parts. The correctness of the model was verified at laboratory workplace established for this purpose. The laboratory drive can be controlled by a microprocessor or by using MATLAB and dSPACE application. The influence of compensations of inverter nonlinearities and DC-link voltage ripple on higher harmonics of inverter output currents was analyzed. Furthermore, the control, which decreased resistive losses, was solved.
This work deals with creation of an exact mathematical model of a traction drive with low-voltage induction machine (28 V) which is fed from accumulators. This model was developed in MATLAB – Simulink and consists of induction machine model, inverter model and load model. Vector Control was added to models connected together. This complex model allows considering many effects into simulations. These effects are commonly neglected, although they have significant influence on drive behaviour, especially by using low-voltage machine. It is impact of magnetic circuit saturation, impact of temperature and skin effect on winding resistance, impact of inverter nonlinearities such as on-state voltage drops on switching elements, dead times and transistors switching times. The attention was paid to determination of losses in drive parts. The correctness of the model was verified at laboratory workplace established for this purpose. The laboratory drive can be controlled by a microprocessor or by using MATLAB and dSPACE application. The influence of compensations of inverter nonlinearities and DC-link voltage ripple on higher harmonics of inverter output currents was analyzed. Furthermore, the control, which decreased resistive losses, was solved.
Description
Citation
MATUCHA, T. Nezávislý nízkonapěťový trakční asynchronní pohon [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2009.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika
Comittee
doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc. (člen)
prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc. (člen)
prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Modlitba, CSc. (člen)
Ing. Hynek Přikryl, CSc. - oponent (člen)
Doc. Ing. Jiří Lettl, CSc. - oponent (člen)
Date of acceptance
2009-06-05
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení