Theses (KEV)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Software pro výpočet oteplení synchronních strojů s PM(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Skalický, Martin; Pechánek Roman, Doc. Ing. Ph.D.; Veg Lukáš, Ing.Předkládaná diplomová práce je zaměřena na vytvoření tepelného modelu synchronního stoje s permanentními magnety a na jeho následnou realizaci v podobě softwaru v programovém prostředí MATLAB. Zavedením submodelů byl vytvořen univerzální model, respektující různá uložení permanentních magnetů, který pro řešení využívá analytické metody náhradních tepelných sítí. Získané výsledky submodelů a stejně tak i výsledky kompletního modelu jsou porovnávány s odpovídajícími modely řešenými metodou konečných prvků v softwaru ANSYS.
Item Určení činitele elektromotorické síly bezkartáčového stejnosměrného stroje(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Dražan, Jiří; Hruška Karel, Doc. Ing. Ph.D.; Laksar Jan, Ing. Ph.D.Předkládaná diplomová práce se zabývá tvorbou programu pro výpočet činitele elektromotorické síly bezkartáčového stejnosměrného stroje a jeho využitím při návrhu stroje. Za tímto účelem je nejprve popsána konstrukce a princip funkce zmíněného typu stroje, poté je pozornost věnována popisu algoritmu pro výpočet jeho činitele elektromotorické síly. Vytvořený algoritmus je nakonec využit při návrhu konkrétního stroje a poté porovnán s metodou konečných prvků.Item Návrh pulzního měniče pro napájení elektromagnetické levitace(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Benek, Josef; Štěpánek Jan, Ing. Ph.D.; Streit Luboš, Ing. Ph.D.Předkládaná diplomová práce navazuje na bakalářskou práci "Využití magnetické levitace". Z předchozí práce jsou použity teoretické výpočty pro celkový návrh snižovacího pulzního měniče, který bude řídit elektromagnetickou levitaci. V této práci je popsána problematika, kterou takový návrh obnáší. To zahrnuje volbu vhodných výkonových polovodičových součástek a snímače polohy levitačního tělesa. Zahrnuje to i návrh chladičů pomocí zjednodušeného náhradního tepelného schéma (spolu i se simulací průběhu teploty) a kompletní návrh desky plošného spoje (návrh napájení desky, řídící a budící obvody, atd.). V závěru práce je sestaven celkový model pro elektromagnetickou levitaci, včetně stínícího krytu pro měnič. Model je tedy připraven k softwarovému programování a řízení elektromagnetické levitace.Item Konstrukce trakčního střídače(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Krýsl, Pavel; Streit Luboš, Ing. Ph.D.; Štěpánek Jan, Ing. Ph.D.Diplomová práce je zaměřena na konstrukci napěťového střídače pro přední pohon elektrické formule Západočeské univerzity v Plzni, přičemž na měnič pro přední nápravu budou tyto střídače dva (pro motor každého kola jeden). V jednotlivých kapitolách je rozepsán návrh a výpočty pro jednotlivé části. Tyto části jsou spínací prvky, budicí obvody, měření proudu, měření napětí, měření teploty, vstupní a výstupní filtr měniče. Celý měnič je konstruován a jsou ověřeny jeho parametry.Item Řízení pohonu s lineárním motorem(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Novotný, Jakub; Glasberger Tomáš, Doc. Ing. Ph.D.; Votava Martin, Ing.Předkládaná diplomová práce je zaměřena na řešení simulační studie pohonu s lineárním motorem. Tato práce vychází ze studie pro praktickou realizaci pohonu, který bude nasazen ve výukovém simulátoru V práci je teoretický rozbor lineárních motorů jejich principy, vlastnosti, typy a postup při sestavení matematického modelu. Práce se zabývá spojitou simulací vektorového řízení a simulací mikroprocesorového řízení. Výsledky simulací jsou analyzovány a zkoumány.Item Návrh a realizace online diagnostického systému(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Leffler, Jan; Trnka Pavel, Doc. Ing. Ph.D.; Hornak Jaroslav, Ing. Ph.D.Předkládaná diplomová práce se zabývá problematikou návrhu a realizace online diagnostického systému pro monitorování diagnostických signálů. Teoretická část byla vypracována dle odborné literatury. Nejprve jsou popsány materiály pro funkční a konstrukční účely elektrických strojů a jejich vlastnosti. Dále jsou zde uvedeny různé přístupy k diagnostice a motivace k využití diagnostického procesu. Poté jsou analyzovány degradační procesy a jejich důsledky. V části praktické se již práce zaměřuje na návrh, realizaci a testování online diagnostického systému. Fáze návrhu zahrnuje výběr týkající se senzorů a PLC modulů, zatímco fáze realizace popisuje stavbu a testování prvního funkčního systému. Poté byl navržen první soupis a rozvržení dalších nezbytných komponent pro systém aplikovatelný ve skutečném provozu v průmyslových podmínkách. V závěru práce jsou uvedeny některé možné způsoby vyhodnocování získaných dat ze senzorů.Item Identifikace matematického modelu trakční baterie(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Goran, Petr; Komrska Tomáš, Ing. Ph.D.; Streit Luboš, Ing. Ph.D.Předkládaná práce je zaměřena na identifikaci jednoduchého modelu lithiové trakční baterie. Model byl stanoven na základě série měření bateriového článku. Měření zohledňovala zejména změny vybíjecího proudu a teploty. Na základě série provedených měření byl identifikován Théveninův model. Na sestaveném modelu elektrického vozu byly provedeny simulace spotřeb a dojezdů s modelem bateriového článku v závislosti na teplotě a metodice NEDC a WLTP.Item Analýza vlastností usměrňovačů(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Vogl, Tomáš; Glasberger Tomáš, Doc. Ing. Ph.D.; Kehl Zdeněk, Ing.Předkládaná diplomová práce je zaměřena na analýzu vlastností usměrňovačů. Hlavními problémy usměrňovačů jsou negativními vlivy usměrňovačů, jako jsou neharmonické proudy zkreslující harmonický vstupní proud a zvlnění výstupního proudu a napětí na výstupu měniče. Kvalita usměrňovačů se posuzuje dle vlastností, které jsou pro daný typ měniče charakteristické. Tato práce se zabývá stručným popisem usměrňovačů v průběhu jejich vývoje a základními principy jejich funkce, dále uvádí jejich využití v praxi. Cílem této práce je analýza vlastností vícepulsních zapojení klasických usměrňovačů se snahou snížení negativních vlivů na napájecí síť. Jednotlivé topologie zapojení se podrobí simulacím za pomoci matematického modelovacího programu Matlab/Simulink. Nakonec se s klasickými usměrňovači rovněž porovná napěťový pulsní usměrňovač v třífázovém zapojení.Item Analýza spotřeb pomocných pohonů elektrického vlaku(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Čavajda, Pavel; Glasberger Tomáš, Doc. Ing. Ph.D.; Šrámek MilanPředkládaná diplomová práce má za cíl analyzovat chování pomocných elektrických zařízení vlaku, která jsou napájena převážně z pomocných měničů. Začátek práce je zaměřen na druhy pomocných spotřeb, které jsou nutné pro správnou funkci vozidla. Jsou zde primárně popsány z hlediska jejich důležitosti fungování pro vlak, ale také jejich vlastnosti a principy. Dále jsou vylíčeny provozní režimy, kde jsou popsány napájecí systémy, ale hlavně režimy jízda, brzda a aktivní odstavení. U režimu jízda jsou vysvětleny jednotlivé způsoby řízení vlaku, a u režimu brzda jsou popsány druhy brzd. Větší, praktická část práce se věnuje měření na skutečné elektrické jednotce při režimech stání a jízdy. Měření je rozděleno do dvou částí, kde jsou obě části měřeny při stejnosměrném napájení elektrické jednotky. První část je měřena za stání, a je zde pro každý vůz jednotlivě vyhodnocen výkon pomocného měniče, kde jsou zjišťovány poměry při vytápění. Ve druhé části jsou vyhodnoceny a diskutovány výkony pomocných měničů, které byly měřeny během jízdy a při vypnutém vytápění elektrické jednotky. Jsou zde také vyhodnoceny primární měniče, které přes stejnosměrnou síť zásobují energií pomocné měniče. Na závěr kapitoly, zabývající se měřením, je z naměřených hodnot spočítána elektrická spotřeba energie, ať už jednotlivých měničů, tak především dohromady všech pomocných zařízení elektrické jednotky v obou částech měření. V následující kapitole byly simulovány průběhy, které byly naměřeny v předchozí kapitole. Na konci práce je snaha vytipovat možnosti optimalizace spotřeby.Item Simulace elektrického pohonu s otevřeným vinutím napájeného dvojicí napěťových střídačů(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Štěpánek, Petr; Komrska Tomáš, Ing. Ph.D.; Glasberger Tomáš, Doc. Ing. Ph.D.Předmětem práce je vektorová PWM pro dvojici střídačů napájející společnou zátěž, jakými jsou motory s otevřeným vinutím, kdy každá strana vinutí je napájena jedním 3f střídačem. V zátěži nemusí být jen motorItem Vliv tvaru pole na ztráty v magnetickém obvodu PMSM(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Ledvina, Vlastimil; Laksar Jan, Ing. Ph.D.; Hruška Karel, Doc. Ing. Ph.D.V práci byl proveden iterativní elektromagnetický návrh synchronního stroje s permanentními magnety na rotoru. Rotor stroje byl navržen s povrchovým uložením a následně nahrazen ekvivalentním rotorem s uložením magnetů do "V". Byla provedena MKP simulace a ověření návrhu stroje. Byla provedena frekvenční analýza pole ve stroji a na jejím základu byl proveden výpočet ztrát v železe. Tento výpočet byl dále ověřen v transientní analýze. Pro MKP simulace byl použit software ANSYS Maxwell 2D a výpočetní skript byl realizován v prostředí programu MATLAB.Item Třífázová nabíječka baterií(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Macháček, Martin; Jára Martin, Ing. Ph.D.; Streit Luboš, Ing. Ph.D.Diplomová práce popisuje stavbu prototypu třífázové nabíječky k nabíjení trakční baterie e-formule. Práce obsahuje úvodní rešerši topologie nabíječky, návrh ideálních parametrů rezonančního obvodu LLC měniče, popis simulací silového obvodu, dimenzování výkonových prvků, popis jednotlivých DPS, naznačení mechanického konceptu a průběh základního oživení jednotlivých komponent. Završuje tak roční práci na prototypu a současně slouží jako záchytný bod pro dokončení kompletního zařízení.Item Vliv provozních parametrů na oteplení PMSM motoru(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Sobotka, Lukáš; Pechánek Roman, Doc. Ing. Ph.D.; Veg Lukáš, Ing.Předkládaná diplomová práce je zaměřena na simulaci oteplení synchronního motoru s permanentními magnety s ohledem na jeho zatížení. Model stroje je založen na reálném motoru s parametry P=35kW, U=248 V, n=9000ot/min, IM 3001, IP44 a IC00. První kapitola bude věnována teorii a konstrukci synchronního stroje s bližším zaměřením na stroj s permanentními magnety. Následně bude rozebrán výpočet ztrát synchronního stroje. Pomocí programu Ansys modulu CFX bude zjištěn součinitel přestupu tepla a metodou konečných prvků namodelováno oteplení jednotlivých částí motoru.Item Srovnání aktivních usměrňovačů(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Valter, Ondřej; Glasberger Tomáš, Doc. Ing. Ph.D.; Kehl Zdeněk, Ing.Předkládaná diplomová práce je zaměřena na aktivní usměrňovače používané ve výkonové elektronice. Konkrétně porovnává vlastnosti dvou typů aktivních usměrňovačů, které používají jako spínací součástky výkonové tranzistory. Prvním z nich je měnič s názvem Smart Line Module, který funguje v usměrňovačovém chodu jako klasický diodový usměrňovač a ve střídačovém chodu vedou místo diod tranzistory. Druhým z nich je měnič s názvem Active Front End, jehož tranzistory pracují s vektorovým řízením v obou pracovních režimech a jsou spínány mnohem vyšší frekvencí. První část práce se zabývá jejich topologií a vlastnostmi. V druhé části práce je vytvořen návrh regulační struktury pro měnič Smart Line Module a popsáno vektorové řízení pro měnič Active Front End. V třetí části bylo nutné sestavit simulační modely a ty postupně odladit pro správnou funkci celého systému. Simulace byly prováděny v různých režimech, přechodných stavech, při změně spínací frekvence atd. Poslední část porovnává oba měniče podle obsahu vyšších harmonických v síťovém proudu, harmonického zkreslení proudu sítě, zvlnění napětí ve stejnosměrném meziobvodu, vlivu změn spínací frekvence a poklesů napětí v síti, ale také podle jejich dynamiky v přechodných stavech.Item Tepelný a ventilační výpočet asynchronního trakčního motoru(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Rollinger, Ondřej; Pechánek Roman, Doc. Ing. Ph.D.; Veg Lukáš, Ing.Předmětem této diplomové práce je výpočet a analýza rozložení teplot v asynchronním stroji o výkonu 100 kW. Výpočet je proveden dvěma metodami. Jednak metodou náhradní tepelné sítě a zároveň metodou konečných prvku. Při metodě konečných prvku je použit profesionální simulační program ANSYS. Výsledky jednotlivých metod jsou následně porovnány a podrobeny analýze.Item Optimalizace rotoru reluktančního motoru(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Kaska, Jan; Pánek David, Ing. Ph.D.; Hruška Karel, Doc. Ing. Ph.D.Diplomová práce se zabývá problémem tvarové a topologické optimalizace rotorů reluktančních strojů. Praktické části předchází obsáhlá rešerše. Zde je nejprve uvedeno obecnější rozčlenění z hlediska možných optimalizačních algoritmů, náhradních modelů a možností formalizace geometrie. Dále následují už přímo rozličné ukázky využití jednotlivých algoritmů a náhradních modelů v literatuře. V další části je popsán praktický problém, jehož úkolem je nahradit rotor asynchronního motoru rotorem reluktančním a tento rotor optimalizovat. Pro tento záměr je vytvořena metodika parametrizace geometrie rotoru a následně je definován matematický model problému. Jsou zde rozepsány řešené rovnice elektromagnetického pole a jsou zde uvedeny i další pomocné výpočty a statistické nástroje vhodné k posouzení kvality návrhů. Navazující část popisuje zvolený optimalizační algoritmus NSGA-II, princip jeho funkce a implementace do úlohy. V dalších částech je diskutován průběh a samotné výsledky optimalizace reluktančního rotoru. Nakonec je provedena i citlivostní analýza, pro nejlepší rotory vytvořeny výrobní výkresy a navržen praktický ověřovací experiment.Item Návrh synchronního reluktančního motoru s permanentními magnety(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Kopačka, Jan; Hruška Karel, Doc. Ing. Ph.D.; Laksar Jan, Ing. Ph.D.Hlavní cíl této diplomové práce je elektromagnetický návrh synchronního reluktančního stroje s asistencí permanentních magnetu (PMASR), který má sloužit jako pohonná jednotka moderních elektromobilu. Úvodní část seznamuje čtenáře s problematikou principu činnosti PMASR. Elektromagnetický návrh je proveden nejprve analyticky a poté je funkčnost navrhovaného PMASR motoru ověřena metodou konečných prvku v programu Maxwell2D.Item Návrh pětifázového synchronního motoru s permanentními magnety(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Kotek, Petr; Komrska Tomáš, Ing. Ph.D.; Hruška Karel, Doc. Ing. Ph.D.Předkládaná diplomová práce je zaměřena na návrh pětifázového synchronního motoru s permanentními magnety určeného pro elektrická a hybridní vozidla. Nejprve jsou teoreticky popsány pohony pro elektrická a hybridní vozidla. Následně je navržen synchronní motor s permanentními magnety. Navrhnutý synchronní motor s permanentními magnety je ověřen metodou konečných prvků.Item Měnič pro symetrizaci odběru(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Straka, Miloš; Blahník Vojtěch, Ing. Ph.D.; Talla Jakub, Ing. Ph.D.Předkládaná diplomová práce je zaměřena na vytvoření modelu měniče pro symetrizaci odběru v programu MATLAB. Prvním krokem bylo zajistit fungování modelu měniče v režimu napěťového pulzního usměrňovače s vektorovým řízením. Tento model byl následně vylepšen do režimu fungování jako paralelní aktivní filtr a poté finálně upraven řízením do fungování měniče pro symetrizaci odběru. Základní funkce a řízení proudu bylo ověřeno pomocí laboratorního modelu napěťového pulzního usměrňovače.Item Synchronní pulzně šířková modulace pro výkonové měniče(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Friedlová, Simona; Glasberger Tomáš, Doc. Ing. Ph.D.; Komrska Tomáš, Ing. Ph.D.Předkládaná práce je zaměřena na modulace pro výkonové měniče, a to hlavně na synchronní modulace. První část se zabývá základními pojmy používanými v oblasti modulací pro řízení výkonových polovodičových měničů spolu s rozdělením a stručným popisem nejznámějších typů modulací. Zmíněny jsou i některé méně známé typy modulací. Důraz bude kladen na algoritmy využívající pulzně šířkovou modulaci a modulaci s prostorovým vektorem. Druhá část je věnována návrhu simulačních modelů měniče pro testování vyvinutých algoritmů. Nejprve je ověřeno, zda poměr mezi spínací frekvencí pily a výstupní frekvencí má vliv na harmonické zkreslení, poté se práce zabývá simulacemi měniče s polární modulací, kde se porovnávají rozdíly mezi synchronní a asynchronní modulací a jaký mají dopad na harmonické zkreslení. Také prověřím synchronní polární modulaci, a jaký vliv na harmonické zkreslení, výstupní proudy a napětí má vliv různý počet fiktivních vektorů. Dalším úkolem bude vyzkoušet další synchronní modulaci. Poslední simulací bude použít vybranou synchronní modulaci pro řízení asynchronního motoru. Výsledky ze simulací jsou podrobně zhodnoceny a porovnávány z kvalitativního hlediska zejména pomocí činitelů harmonického zkreslení.
