Využití přímých měničů kmitočtu pro trakční pohony

Abstract

Práce se zabývá problematikou snižování hmotnosti trakční výzbroje vícesystémových vozidel pro vyšší rychlosti. Snížení hmotnosti se zde dosahuje použitím středofrekvenčního trakčního transformátoru namísto klasického trakčního transformátoru na 50 Hz (16,7 Hz). Středofrekvenční transformátor vychází v porovnání s klasickým několikanásobně lehčí, vyžaduje však zvýšení frekvence napětí na vstupu trakčního transformátoru. Frekvence je zvyšována pomocí přímého měniče kmitočtu (maticového měniče) připojeného na primární (vysokonapěťovou) stranu transformátoru přímo ve vozidle. Z důvodu vysokého napěťového namáhání je v práci řešen i problém sériového řazení maticových měničů. Na sekundární straně transformátoru je umístěn napěťový pulzní usměrňovač a 3f střídač. Práce tedy vytváří podklady pro řízení trakčních pohonů pomocí sériově spojených jednofázových maticových měničů, středofrekvenčního transformátoru a sekundárního pulzního usměrňovače. Práce je rozdělena na 3 hlavní části. První část popisuje zapojení a možnosti řízení maticového měniče a pulzního usměrňovače. V druhé části byla provedena analýza parametrů vstupního filtru jednofázového maticového měniče pro dané metody řízení. Naznačuje možnost návrhu optimálních parametrů vstupního filtru pro zvolenou variantu řízení. Třetí část řeší řízení sekundárního pulzního usměrňovače v kombinaci se sériově řazenými maticovými měniči. Jsou zde popsány možnosti snížení obsahu vyšších harmonických trolejového proudu a možnosti řízení jeho fázového posunu vůči napětí.