Dimensioning of the power transfer in a supercapacitor energy storage system for frequency converters
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Electrical Engineering |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Author
Date
2010
Department
Major/Subject
Tehoelektroniikka
Mcode
S-81
Degree programme
Language
fi
Pages
87 s. + liitt. 12
Series
Abstract
Tämä diplomityö käsittelee taajuusmuuttajaan liitettävän superkondensaattorienergiavaraston kaksisuuntaisen ja kolmivaiheisen tasasähkökatkojan lähtökuristimien ja kytkentätaajuuden mitoittamista. Järjestelmä on tarkoitettu varastoimaan ja uudelleen hyödyntämään taajuusmuuttajakäytön jarrutusenergiaa. Järjestelmälle kehitetään simulointimalli, jonka avulla tutkitaan sekä IGBT -moduulin että superkondensaattorienergiavaraston lämpötilan nousua. IGBT -moduulin sallittuun lämpötilan nousuun perustuen järjestelmälle valitaan tehosta riippuva kytkentätaajuus ja sopiva induktanssi. Virran sykkeisyyden vaikutusta superkondensaattorienergiavaraston lämpenemään tutkitaan simuloimalla ja analyyttisesti. Järjestelmälle valitaan sopiva lähtökuristin laskentaohjelmistolla, joka on kehitetty aiemmin. Laskentaohjelmisto vertaa eri kuristinvaihtoehtoja keskenään tehohäviöiden ja sydämen tilavuuden painotettujen neliösummien menetelmällä. Järjestelmälle, jonka energiavaraston jännite on välillä 312,5 - 570 V, virta maksimissaan 600 A ja energia 1,59 kWh, saadaan simulointitulosten perusteella valittua sopivaksi lähtökuristimen induktanssiksi 1 mH ja sopivaksi kytkentätaajuudeksi 2 - 10 kHz riippuen käytettävästä tehosta. Sopivin sydänmateriaali kuristimelle on rautajauhe. Lisäksi virran sykkeisyydellä todetaan olevan hyvin pieni vaikutus superkondensaattorienergiavaraston lämpötilan nousuun.Description
Supervisor
Luomi, JormaThesis advisor
Mielonen, AskoKeywords
supercapacitor, superkondensaattori, energy storage, energiavarasto, bidirectional, kaksisuuntainen tasasähkökatkoja, DC-DC converter, kytkentätaajuus, switching frequency, induktanssi, inductance, tehonsiirto, power transfer
