|
|
Comparison and Optimization of DC/DC Power Conversion Topologies Using GaN FET Technology for High Efficiency and Power Density Power Converters
Šír, Michal ; Drábek,, Pavel (referee) ; Lettl, Jiří (referee) ; Vorel, Pavel (advisor)
Táto práca je zameraná na analýzu súčastného stavu GaN polovodičovej techniky vo výkonovej elektronike a jej aplikáciu v DC/DC meničoch, optimalizovaných na účinnosť a vysokú objemovú hustotu výkonu s cielom použitia v serveroch a telekomunikačných zariadeniach. Teoretická časť analyzuje problémy a výzvy spojené s novou technológiou GaN, ako napríklad riadenie hradla pre rôzne vnútorné štruktúry dostupné na trhu, optimalizácia plošných spojov pre chladenie minimalizovaných púzdier pre povrchovú montáž s cielom minimalizovať parazitné prvky. V práci je zahrnutý presný výpočet strát pre aktívny usmerňovač realizovaný pomocou novej technológie GaN. Výsledky a nápady získané teoretickou analýzou rôznych problémov sú aplikované pri návrhu prototypu a overené sériou meraní, ktoré dokazujú výhody novej technológie a jej potenciál ovplyvniť aplikácie výkonovej elektroniky okolo nás. Zahrnutý je podrobný popis merania prúdu s veľkou šírkou pásma, fungovania regulačnej slučky a jej implementácie v digitálnom signálnom procesore.
|
|
|
Monitoring and Diagnosis Algorithms for Synchronous Motor Drives
Otava, Lukáš ; Glasberger, Tomáš (referee) ; Lettl, Jiří (referee) ; Václavek, Pavel (advisor)
Permanent magnet synchronous machine drives are used more often. Although, synchronous machines drive also suffer from possible faults. This thesis is focused on the detection of the three-phase synchronous motor winding faults and the detection of the drive control loop sensors' faults. Firstly, a model of the faulty winding of the motor is presented. Effects of the inter-turn short fault were analyzed. The model was experimentally verified by fault emulation on the test bench with an industrial synchronous motor. Inter-turn short fault detection algorithms are summarized. Three existing conventional winding fault methods based on signal processing of the stator voltage and stator current residuals were verified. Three new winding fault detection methods were developed by the author. These methods use a modified motor model and the extended Kalman filter state estimator. Practical implementation of the algorithms on a microcontroller is described and experimental results show the performance of the presented algorithms in different scenarios on test bench measurements. Highly related motor control loop sensors fault detection algorithms are also described. These algorithms are complementary to winding fault algorithms. The decision mechanism integrates outputs of sensor and winding fault detection algorithms and provides an overall drive fault diagnosis concept.
|
|
|
HIGH POWER-EFFICIENT SENSORLESS CONTROL OF SYNCHRONOUS RELUCTANCE MOTOR
Mynář, Zbyněk ; Talla,, Jakub (referee) ; Lettl, Jiří (referee) ; Václavek, Pavel (advisor)
Synchronní reluktanční motory se pro svou relativně vysokou účinnost, robustnost a nízkou cenu stávají stále populárnější alternativou velmi rozšířených asynchronních motorů. Snaha o využití výhodných vlastností bezsnímačového řízení, a dosažení co nejvyšší účinnost jejich provozu, je však komplikována jejich výraznou nelinearitou způsobenou saturací magnetického obvodu. Úvod této práce je věnován popisu matematicko-fyzikálního modelu SynRM a přehledu existujících moderních algoritmů výkonově-optimálního bezsnímačového řízení. Jádrem práce je pak představení estimátoru stavů a parameterů SynRM postaveného na novém přístupu k měření a využití fázových reluktancí. Klíčovými prvky algoritmu jsou nová metodologie měření fázových reluktancí, spínací PWM schéma jež umožňuje snížit spínací ztráty a měřit fázové reluktance od nulových otáček, a nakonec integrace těchto měření s matematickým modelem SynRM s pomocí rozšířeného Kalmánova filtru. Experimentální část práce pak diskutuje výsledky reálných měření s navrženým algoritmem a vybranými současnými algoritmy.
|
|
|
Comparison and Optimization of DC/DC Power Conversion Topologies Using GaN FET Technology for High Efficiency and Power Density Power Converters
Šír, Michal ; Drábek,, Pavel (referee) ; Lettl, Jiří (referee) ; Vorel, Pavel (advisor)
Táto práca je zameraná na analýzu súčastného stavu GaN polovodičovej techniky vo výkonovej elektronike a jej aplikáciu v DC/DC meničoch, optimalizovaných na účinnosť a vysokú objemovú hustotu výkonu s cielom použitia v serveroch a telekomunikačných zariadeniach. Teoretická časť analyzuje problémy a výzvy spojené s novou technológiou GaN, ako napríklad riadenie hradla pre rôzne vnútorné štruktúry dostupné na trhu, optimalizácia plošných spojov pre chladenie minimalizovaných púzdier pre povrchovú montáž s cielom minimalizovať parazitné prvky. V práci je zahrnutý presný výpočet strát pre aktívny usmerňovač realizovaný pomocou novej technológie GaN. Výsledky a nápady získané teoretickou analýzou rôznych problémov sú aplikované pri návrhu prototypu a overené sériou meraní, ktoré dokazujú výhody novej technológie a jej potenciál ovplyvniť aplikácie výkonovej elektroniky okolo nás. Zahrnutý je podrobný popis merania prúdu s veľkou šírkou pásma, fungovania regulačnej slučky a jej implementácie v digitálnom signálnom procesore.
|
|
|
Monitoring and Diagnosis Algorithms for Synchronous Motor Drives
Otava, Lukáš ; Glasberger, Tomáš (referee) ; Lettl, Jiří (referee) ; Václavek, Pavel (advisor)
Permanent magnet synchronous machine drives are used more often. Although, synchronous machines drive also suffer from possible faults. This thesis is focused on the detection of the three-phase synchronous motor winding faults and the detection of the drive control loop sensors' faults. Firstly, a model of the faulty winding of the motor is presented. Effects of the inter-turn short fault were analyzed. The model was experimentally verified by fault emulation on the test bench with an industrial synchronous motor. Inter-turn short fault detection algorithms are summarized. Three existing conventional winding fault methods based on signal processing of the stator voltage and stator current residuals were verified. Three new winding fault detection methods were developed by the author. These methods use a modified motor model and the extended Kalman filter state estimator. Practical implementation of the algorithms on a microcontroller is described and experimental results show the performance of the presented algorithms in different scenarios on test bench measurements. Highly related motor control loop sensors fault detection algorithms are also described. These algorithms are complementary to winding fault algorithms. The decision mechanism integrates outputs of sensor and winding fault detection algorithms and provides an overall drive fault diagnosis concept.
|
|
| |
|
|
Control Strategy of Grid Connected Converter under Unbalanced Conditions
Lettl, J. ; Bejvl, Martin ; Valouch, Viktor
Current-controlled voltage source converters are widely used in grid-connected applications. The negative sequence component of the grid voltage causes pulsating components in powers transmitted through the converterand ripple of the dc voltage in the intermediate circuit. Two strategies of the current reference calculation for a dual current controller were developed and tested in the Matlab/Simulink environment and experimentally verified as well.
|
|
|
Porovnání usměrňovače s šířkově pulzní modulací s usměrňovačem fázově řízeným
Lettl, Jiří
The presented paper deals with measured waveforms of realized PWM rectifier with practically sinusoidal input current and controllable phase shift between input current first harmonic and supply voltage first harmonic. Electromagnetic compatibility of PWM rectifier and classical phase controlled rectifier is compared on the basis of the input current harmonic analysis.
|
|
|
Experiences in Matrix Converter Induction Motor Drive Implementation
Lettl, Jiří ; Bednář, M.
In this paper a special attention is paid to the indirect space vector modulation design based on the virtual DC-link concept. The entire converter is interpreted as a series connection of two matrix converters (rectifying virtual matrix converter and inverting virtual matrix converter). Thanks to this insight it is possible to compose the modulation strategy for the entire matrix converter from the rectifier and inverter part modulations.
|
|
|
PWM Strategy for Matrix Converter
Lettl, Jiří ; Flígl, S.
The presented paper deals with matrix converters pulse width modulation strategies design with emphasis on the electromagnetic compatibility. The most of the contemporary modulation strategies are able to provide practically sinusoidal waveforms of the input and output currents with negligible low order harmonics, and to control the input displacement factor. A special digital control system was developed for the realized experimental test bed which makes it possible to achieve greater throughput of the digital control system and its variability.
|
guest ::
