Minimization of losses in frequency converters

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2002

Department

Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto

Major/Subject

Systeemitekniikka

Mcode

AS-74

Degree programme

Language

en

Pages

85

Series

Abstract

Työssä tutkitaan jännitepiirillisen taajuusmuuttajan häviöiden syntyä ja niiden poistoa laitteesta. Tavoitteena on eritellä taajuusmuuttajan häviölähteet ja arvioida kutakin kokonaishäviöihin suhteutettuna. Työssä esitetään eri osien häviöiden laskemiseksi tarvittavat menetelmät. Työssä selvitetään, mitkä ovat taajuusmuuttajan ohjaukseen vaikuttavat lainalaisuudet, niin taajuusmuuttajan kuin syötettävän moottorinkin kannalta. Lisäksi etsitään näiden lainalaisuuksien puitteissa toimintapistettä, jossa taajuusmuuttajan kokonaishäviöt ovat minimissä. Taajuusmuuttajan jäähdytystä tutkitaan kiihdytetyn konvektion kautta. Lisäksi tarkastellaan mahdollisuutta ohjata puhaltimen pyörimisnopeutta häviöiden funktiona, ja esitetään menetelmä puhaltimen ohjaamisen suunnitteluun. Häviöitä tarkastellaan pääosin teoreettisesti lähdeaineiston perusteella, ja lisäksi tutkitaan esimerkkilaitteen termistä käyttäytymistä. Sähkökäytön käyttäytymistä on tarkasteltu teoreettisen tarkastelun tueksi myös muutamien mittausten avulla. Esimerkkilaitteena on taajuusmuuttaja, jonka syöttämän moottorin nimellinen lähtöteho on 37kW. Valtaosa taajuusmuuttajan häviöstä syntyy puolijohteissa, tulosillassa ja vaihtosuuntaimessa. Kolmas merkittävä häviölähde on kuristin. Lopputuloksena on lisäksi löydetty lainalaisuudet, joiden puitteissa taajuusmuuttajaa voidaan ohjata häviöiden minimoimiseksi. Huomataan, että kytkentätaajuutta muuttamalla saadaan suurin vaikutus ja täten minimi laitteen kokonaishäviölle. Alarajan kytkentätaajuudelle määrää kuormana toimiva oikosulkumoottori, ja ylärajan kasvavat kytkentähäviöt. Varsinaista optimipistettä ei komponenttien nykytilasta johtuen vielä ole löydettävissä.

Description

Supervisor

Koivo, Heikki

Thesis advisor

Kangasaho, Olavi

Keywords

frequency converter, taajuusmuuttaja, power dissipation, häviö, conduction loss, jäähdytys, switching loss, johtohäviö, switching frequency, kytkentähäviö, IGBT, kytkentätaajuus, IGBT

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120448958

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK