|
|
Design and analysis of permanent magnet synchronous machines
Blaha, Jan ; Cipín, Radoslav (referee) ; Vítek, Ondřej (advisor)
Characteristics of synchronous machines with permanent magnets depend among others on geometric layout of the machine section. Unlike EC motors, where rectangular arrangement of quantities is suitable, these machines require sinusoidal behaviour. Specific forming of individual machine parts is partially derived from this requirement. This thesis deals with design of such machines, including various geometrical modifications of their sections and examination of influence of those modifications. The thesis includes also analytical calculation procedure of machine parameters as well as verification of final characteristics using the finite element method. It results in a combination of various design methods. FEMM, Maxwell RMxprt and Maxwell 2D Transient Analysis programs were used for verification. Individual modifications of machine geometries are applied to machines with concentrated windings with different ratio of number of slots and poles, and differences between machines and results of individual methods are compared.
|
|
|
Induction Motor Analysis Using Reduced Order Model
Halašta, Vítězslav ; Cipín, Radoslav (referee) ; Bárta, Jan (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou indukčního motoru pomocí modelu redukovaného řádu. V úvodu práce byla popsána motivace přechodu k hybridním a elektrickým vozidlům, byly popsány typy elektrických strojů, které jsou vhodné pro pohon elektrického vozidla a požadavky, které se vzhledem k této aplikaci na stroje vztahují. V rámci těchto strojů byly diskutovány moderní konstrukční a výrobní technologie jako vlásenkové (hairpin) vinutí nebo litý měděný rotor. Mezi popsanými stroji byly synchronní stroje s magnety na povrchu i magnety vnořenými, dále synchronní stroje s vinutým rotorem, asynchronní stroje, synchronní reluktanční stroje a spínané reluktanční stroje. V další části práce bylo cílem stanovit potenciál asynchronního stroje pro výše zmíněnou aplikaci. Pro stanovení potenciálu asynchronního stroje byla provedena srovnávací rešerše několika typů strojů pro tuto aplikaci z několika literárních zdrojů. Následně proběhlo zhodnocení, kde bylo prokázáno, že vzhledem k diskutovaným nestabilním cenám neodymia lze přisoudit asynchronnímu stroji velký potenciál pro budoucí využití pro aplikaci v automobilovém průmyslu. Dále byly popsány jednotlivé typy pohonných jednotek elektrických hybridních vozidel a to seriová, paralelní a seriově/paralelní topologie. Zároveň byl také definován hybridizační faktor a vozidla byly rozděleny do sedmi kategorií podle stupně hybridizace. Pro vybrané stupně hybridizace byly přehledně do tabulek shrnuty konkrétní modely automobilů a byl věnován prostor krátkému popisu postupu návrhu pohonné jednotky pro elektrické vozidlo. Práce poté plynule přechází do problematiky optimalizací a statistického modelování, kde je například popsáno základní rozdělení optimalizačních metod nebo různé metody používané při statistickém modelování. Dalším tématem práce je rychlá analýza asynchronního stroje, kde je využito prostorového vektoru, a jsou popsány 2 metody pro rychlou analýzu. Metoda využívající modelu redukovaného řádu byla poté do hloubky zkoumána a popsána na konkrétním indukčním stroji v Maxwellu 2D. Postup modelování byl zautomatizován pomocí programovacího jazyka Python a to ve formě 2 skriptů. První z nich má za úkol nastavit a provést parametrickou analýzu v Maxwellu 2D a druhý poté vyexportovaná data dalé používá k tvorbě modelů a účinnostní mapy. Pro ověření správné funkce těchto skriptů, ale i konzistence modelu redukovaného řádu byl získán model druhého indukčního stroje v RMxprtu na němž problěhla opět celá rychlá analýza. V závěru jsou diskutovány dílčí výsledky literární rešerše, tedy výhoda pohonné jednotky v seriově/paralelní topologii, shrnutí popsaných moderních technologii a především popis potenciálu asynchronního stroje pro pohon elektrického vozidla. Potenciál asynchronního stroje tkví ve vyšší stabilitě ceny materiálů použitých pro jeho výrobu než je tomu u synchronního stroje s permanentními magnety, což je demonstrováno výkyvy cen neodymia v čase. Kompaktně podpořený (CS - Compactly Supported) typ radiální bazové funkce byl schopen produkce lepší aproximace, než jaké dosahovaly klasické typy radiálních bazových funkcí. Ze dvou popsaných metod použitelných pro rychlou analýzu asynchronního stroje byl preferovaně zvolen Model redukovaného řádu (Reduced order model), který nepotřebuje pro svoji funkci znát indukčnosti. Na samém konci práce je možné se dozvědět, jaké zjištění při studii metody modelu redukovaného řádu vyvstaly a jakými dalšími směry by se mohly ubírat navazující práce.
|
|
|
Calculation of transformer cooling
Hetflajš, Martin ; Cipín, Radoslav (referee) ; Janda, Marcel (advisor)
This master´s thesis deals with influence of forced air flow from the ventilators on the power transformer cooling. For this analysis was used simulation software ANSYS CFX, that uses the finite volume method for calculations of dynamic properties of liquids. In the introduction of the thesis is presented the basic terminology of fluid flow, temperature fields and theory of transformers. The simulation is divided to the analysis of flow through the left and right radiator models.
|
|
|
Automatic design of synchronous machines
Fiala, Michal ; Mach, Martin (referee) ; Cipín, Radoslav (advisor)
This bachelor thesis deals with problematic of design of synchronous machines. First part is dedicated to descript function and structure of a synchronous machine. The next part describes an algorithm of design of wound rotor and permanent magnets synchronous machines. Based on the described method, the program for automated design of these types of synchronous machines was created in the programming environment Matlab. At the end of the thesis, there are described the results that were achieved within the work.
|
|
|
GSM gate for PLC systems
Kadaňka, Karel ; Cipín, Radoslav (referee) ; Knobloch, Jan (advisor)
The master´s thesis describes the initial design of communication module for industrial automation purposes which can transmit short status messages via the GSM network informing about the status of the connected device to a predefined telephone number. In the first part, the communication protocols are describe and a market survey is carried out. Then follows the evaluation of the market survey and the justification of construction of the device. The following chapters are devoted to the description of the device being developed, its individual components and program description and testing prototype.
|
|
|
Accumulator tester
Pisca, Marek ; Kadlec, Josef (referee) ; Cipín, Radoslav (advisor)
This master´s thesis is dealing with the theory of Li-ion accumulators and theirs charching. In this thesis has been designed accumulator tester for automatic charging and discharging of Li-ion accumulator. This tester is controlled by microprocessor.
|
|
|
Control unit for BLDC motor
Krejčí, Ondřej ; Cipín, Radoslav (referee) ; Procházka, Petr (advisor)
This master„s thesis elaborates with EC motors problematic. There are described essential features of brushless DC motors, their principles, construction and methods for rotor position detection. There are mentioned commonly used control algorithms of EC motors including theory of three-phase convertors. This thesis also contains a complex design of the universal convertor for EC motor and its practical implementation. Power parts losses calculation, heat-sink calculation and measurements at the convertor prototype are also described in this thesis.
|
|
|
Measurement of DC and EC motors characteristics
Chlebný, Radek ; Cipín, Radoslav (referee) ; Vondruš, Jiří (advisor)
The Bachelor thesis deals with commutator direct current motors and electronically commutated motors of company Maxon motor AG. The first part of its deals basic structural elements and focuses on the characteristics of these engines, such as lifetime, revolution properties, efficiency and control methods. The thesis deals with properties, principle of operation and construction of hysteresis brake. Another important theme is improved by the construction of the dynamometer. The last part contains the actual measurement of DC commutator motors assigned Maxon RE and Maxon S, which are loaded with hysteresis brake and final evaluation measurements comparing measured values with the data producer.
|
|
|
A small three phase induction motor
Klíma, Petr ; Cipín, Radoslav (referee) ; Mach, Martin (advisor)
The main object of this bachelor thesis is to determine the parameters of the induction motor with an output of 155 W. Three ways of obtaining the parameters were chosen. Analytical calculation according to available literature, calculation in RMxprt program and laboratory measurement of the motor. For a better comparison of analytical calculations, two literary sources were chosen according to which the calculation was performed. Individual calculations and values obtained by them are included in the thesis. A comparison of the results obtained by individual methods is performed.
|
|
|
Dynamic Li-ion battery model
Loucký, Vojtěch ; Cipín, Radoslav (referee) ; Toman, Marek (advisor)
The main aim of this work is to compare mathematical models of Li-Ion batteries and for the chosen mathematical model create dynamic model in MATLAB. Different mathematical models are compared based on their weakness. There is detailed description of Improved Thevenin model, which is then created in Simulink and is tested for various discharging currents. This model is adjusted to work with parameters obtained from measuring data on real Li-ion cell and the results from simulations are compared with results from real measurements.
|
guest ::
