Analýza a optimalizace ztrát trojfázového napěťového střídače v pohonu lokomotivy

Abstract

Tato diplomová práce spočívá v sestavení modelu trojfázového napěťového střídače a asynchronního motoru v programu OrCad/Pspice, a jeho následnou analýzou a optimalizací tak, aby došlo k co nejefektivnějšímu využití této soustavy. Elektrické ztráty, které vznikající především na spínacích součástkách napěťového střídače, vedou ke vzniku nežádoucí tepelné energie, jež je potřeba odvést z čipů těchto součástek na příslušný chladič, a tím zajistit správnou a bezporuchovou funkci zařízení. Cílem práce je analyzovat ztráty napěťového střídače pro různé spínací frekvence, otáčky a zatížení motoru lokomotivy, a ze získaných dat sestavit matici optimálních spínacích frekvencí, při kterých měnič pracuje s konstantními ztrátami.

This thesis deals with creating a model of a three-phase voltage inverter and asynchronous motor in OrCad/Pspice software and subsequent analysis and optimisation to obtain the most efficient use of this system. Electrical losses arise mainly on the switching parts of the voltage inverter resulting in the generation of undesirable thermal energy that needs to be removed from the chips of these parts to the heat sink, thus ensuring proper and trouble-free operation of the device. The goal of this thesis is to analyse the voltage inverter losses for different switching frequencies, speed and load of the locomotive motor and to create a matrix of optimal switching frequencies in which the voltage inverter is working with constant losses.