Taajuusmuuttajaan liitettävän superkondensaattorienergiavaraston tehonsiirron mitoitus

Thumbnail Image

URL

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

Authors

Date

2010

Department

Sähkötekniikan laitos

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, Jorma

Thesis advisor

Mielonen, Asko

Keywords

supercapacitor, superkondensaattori, energy storage, energiavarasto, bidirectional, kaksisuuntainen tasasähkökatkoja, DC-DC converter, kytkentätaajuus, switching frequency, induktanssi, inductance, tehonsiirto, power transfer

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020122357508

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC