|
|
Ztráty jednofázového asynchronního motoru s trvale připojeným kondenzátorem
Štaffa, Jiří ; Hájek, Vítězslav (oponent) ; Mach, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zvyšováním účinnosti jednofázového asynchronního motoru s permanentně připojeným kondenzátorem. Celou práci lze dělit do dvou částí, jedna je obecnějšího charakteru a druhá se zabývá analýzou a měřením. První část je věnována konstrukčnímu provedení motoru, objasnění principu funkce, rozběhu a chodu motoru, a výpočtu účinnosti motoru, kde jsou zahrnuty typy ztrát snižující účinnost motoru. Druhá část je tvořena analýzou ztrát, která sestává z měření zatěžovacích momentových charakteristik, měření motoru při stavu nakrátko, naprázdno, měření mechanických a dodatečných ztrát. Dále byly měřeny hodnoty potřebné pro věrohodné vytvoření simulačního modelu (odpor jednotlivých vinutí apod.). Po vytvoření modelu v ANSYS Maxwell s využitím modulu RMxprt, po analytickém vypočtení zatěžovacích charakteristik a po získání charakteristik využitím metody konečných prvků lze tyto charakteristiky porovnat a určit tak správnost vytvořeného modelu. Toto měření a simulace bude provedeno i u motoru s kvalitnějšími plechy v magnetickém obvodu. Následně budou simulovány možné úpravy snižující jednotlivé ztráty, které byly nastíněny v předchozích kapitolách.
|
|
|
Elektronické obvody pro malé fotovoltaické elektrárny
Benda, Dušan ; Šťastný, Ladislav (oponent) ; Bradáč, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem, realizací a následným testováním elektronických obvodů určených pro použití v malých fotovoltaických elektrárnách. Konkrétně jde o subsystémy pro napájení spotřebičů, nabíjení akumulátorů a monitorování fotovoltaických panelů. Úvod práce tvoří výběr vhodných kontrolérů pro každý subsystém a srovnání navrhovaných zařízení s komerčně dostupnými aplikacemi. Podstatnou část práce tvoří detailní popis zvoleného kontroléru pro každý realizovaný subsystém a obvodový návrh jednotlivých částí všech elektronických systémů. U každého subsystému jsou provedena měření a srovnání dosažených výsledků.
|
|
|
Systém napájení s vysokou účinností pro mobilní zařízení
Vičar, Ondřej ; Kledrowetz, Vilém (oponent) ; Brna, Jaroslav Rakušan, ENERGOKLASTR, Slavkov u (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na návrh systému měničů napětí pracujícího s napájecím napětím akumulátorů. Nejdříve jsou vybrány vhodné typy akumulátorů, topologie měničů a způsoby jejich řízení. Zadané výstupní napájecí větve jsou systematicky rozděleny do tří samostatných modulů. Pro každý modul je proveden podrobný obvodový návrh se zaměřením na vysokou účinnost. Moduly jsou zrealizovány a zoptimalizovány. U výsledných modulů je provedeno měření účinnosti a dalších parametrů pro ověření správnosti návrhu a teoretických předpokladů.
|
|
| |
|
|
Plynový kotel na spalování místního zemního plynu
Kozák, Ondřej ; Hudeček, Mirko (oponent) ; Skála, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá tepelným výpočtem a rozměrovým návrhem kotle na spalování zemního plynu s ohledem na vysokou účinnost kotle. Obsahuje stechiometrický výpočet a výpočet technických parametrů kotle. Jsou zde navrženy rozměry spalovací komory. Stěžejní část práce tvoří tepelný výpočet navržených teplosměnných ploch. Správnost výpočtu je ověřena tepelnou bilancí celého kotle.
|
|
|
Řízení výkonové LED pomocí ATtiny
Sedláček, Michal ; Pust, Radim (oponent) ; Zeman, Václav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá návrhem DC/DC snižujícího měniče, určeného pro napájení výkonové LED diody z Lithium-Iontových akumulátorů. Práce na úvod čtenáře seznamuje s funkcemi a požadavky kladenými na navrhované zařízení. Snižující měnič je řízen pomocí vhodně vybraného mikrokontroléru z řady ATtiny. V práci jsou postupně rozebrána dílčí obvodová řešení, ze kterých je poté sestaven kompletní obvod. Detailně je rozebrán návrh silového obvodu snižujícího měniče. Práce dále obsahuje návrh programu pro mikrokontrolér a návrh plošného spoje pro výsledné obvodové řešení. Na závěr bakalářské práce je provedeno měření na prakticky realizovaném vzorku navrhovaného zařízení.
|
|
|
Snižující DC/DC měniče s vysokou účinností
Chudý, Andrej ; Cipín, Radoslav (oponent) ; Procházka, Petr (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá návrhom a realizáciou viacerých verzií znižujúceho DC/DC meniča. Teoretická časť bakalárskej práce je venovaná všeobecnému rozboru DC/DC meničov s podrobným zameraním na znižujúci menič. Ďalšia časť sa špecializuje na analýzu súčasného stavu v tejto oblasti, kde sú popísané základné rozdiely medzi synchrónnym a diódovým usmerňovačom, elektromagnetické rušenie a GaN tranzistory. Pokračovaním je návrh a dopočítanie potrebných parametrov meniča, ktoré sú overené simuláciou a následným zhotovením prvého prototypu. Na zrealizovanej vzorke sú vykonané základné merania. Zistené nedostatky prototypu sú odstránené vo verzií 1.0. S cieľom dosiahnuť vyššiu účinnosť je vyrobená inovovaná verzia 2.0 a verzia s GaN tranzistormi. Práca je zakončená porovnaním zhotovených znižujúcich meničov.
|
|
|
Spínané zdroje
Španěl, Petr ; Lettl,, Jiří (oponent) ; Kadaník,, Petr (oponent) ; Procházka, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou spínaných zdrojů na rezonančním principu spolu s dosažením vysoké účinnosti. V rámci práce je popsáno několik způsobů optimalizace spínaného zdroje pro dosažení vysoké účinnosti. Především to jsou spínací prvky nové generace založené na materiálu SiC a rezonanční topologie k dosažení významné minimalizace spínacích ztrát. Vybraná topologie sériového rezonančního měniče je dále detailně simulována a poté i prakticky realizována se zaměřením na vysokou účinnost. Hlavní náplň práce spočívá v návrhu a realizaci zdroje spolu s vybranými řídicími algoritmy a jejich srovnáním. Při návrhu a realizaci zdroje jsou řešeny problémy spojené s použitím nové generace SiC MOSFET tranzistorů v TO-247-4L pouzdře. Pro vyřešení této problematiky byl vyvinut budič speciálně pro SiC MOSFET 3. generace od firmy Cree, který je schopen pracovat se spínací frekvencí v řádech stovek kHz a odolávat přitom velmi vysokým strmostem napětí na ovládaných tranzistorech. Další důležitou součástí vyvinutého budiče je nastavitelná velmi rychlá nadproudová ochrana. Tato ochrana reaguje velmi rychle ve stovkách nanosekund a je schopná ochránit spínaný zdroj i v případě tvrdého zkratu ve větvi. V rámci práce byl postaven a oživen funkční vzorek sériového rezonančního měniče. Tento spínaný zdroj je založen na třetí generaci SiC MOSFET tranzistorů od Cree v moderním pouzdře TO-247-4L, které výrazně překonává klasické pouzdro TO-247-3. Pro tento měnič bylo nutné vyvinout jak regulační schéma, tak sledování rezonanční frekvence pro využití rezonančního principu měniče na maximální možnou míru. Výsledkem práce je 3 kW měnič s regulovatelným výstupním napětím při zachování vysoké účinnosti 96%.
|
|
|
Zvyšování účinnosti a optimalizace výkonových pulzních měničů
Martiš, Jan ; Dudrik,, Jaroslav (oponent) ; Peroutka,, Zdeněk (oponent) ; Vorel, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou DC/DC měničů s transformátorem (spínaných zdrojů) velkého výkonu, s důrazem na zvyšování účinnosti a jejich optimalizaci. Hlavní zaměření práce je pak na použití měniče s blokující topologií pro oblast velkých výkonů, přestože bylo v oboru výkonové elektroniky doposud tradováno, že tato topologie pro velké výkony vhodná není. Tento typ měniče byl vybrán z důvodu potenciálně lepších dosažitelných parametrů, zejména účinnosti, v porovnání s propustným měničem – u blokujícího měniče vznikají ztráty pouze na jednom magnetickém prvku (transformátoru) oproti dvěma (transformátor a tlumivka) u propustného měniče. Oproti rezonančním a kvazirezonančním měničům je blokující měnič snadno regulovatelný v plném rozsahu výstupních veličin. Aby byl tento typ měniče výhodný i pro velké výkony, byly provedeny určité inovativní obvodové modifikace a použity moderní polovodičové i pasivní součástky. Teoretická část práce je věnována optimalizaci účinnosti blokujícího měniče, založené na analytickém řešení. Provozní parametry měniče - spínací frekvence a parametry transformátoru (sycení, počty závitů) jsou obvykle voleny odhadem nebo na základě zkušenosti. Účelem této části práce však je matematicky přesné určení těchto parametrů tak, aby pro dané vstupní parametry byly dosaženy nejnižší možné celkové ztráty měniče. V určitém případě bylo možné získat výsledné explicitní vztahy čistě analyticky, v ostatních případech bylo voleno řešení posledního kroku výpočtu pomocí software. Pro ověření navrhovaných řešení a postupů byl zkonstruován funkční vzorek spínaného zdroje s blokujícím měničem o výkonu 12 kW. Zastavěný prostor bez síťového filtru je pouze přibližně 33x33x16 cm. Jsou použity polovodiče (tranzistory MOS-FET a diody) na bázi karbidu křemíku. Po oživení bylo dosaženo účinnosti DC/DC měniče 96,8 % pro plný výkon. Pro velký rozsah výstupních veličin bylo dosaženo vysoké účinnosti. V práci je zahnuto i jisté porovnání s propustným měničem stejných parametrů. Nejen z hlediska účinnosti se blokující varianta jeví jako velmi perspektivní.
|
|
|
Spínané zdroje
Španěl, Petr ; Lettl,, Jiří (oponent) ; Kadaník,, Petr (oponent) ; Procházka, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou spínaných zdrojů na rezonančním principu spolu s dosažením vysoké účinnosti. V rámci práce je popsáno několik způsobů optimalizace spínaného zdroje pro dosažení vysoké účinnosti. Především to jsou spínací prvky nové generace založené na materiálu SiC a rezonanční topologie k dosažení významné minimalizace spínacích ztrát. Vybraná topologie sériového rezonančního měniče je dále detailně simulována a poté i prakticky realizována se zaměřením na vysokou účinnost. Hlavní náplň práce spočívá v návrhu a realizaci zdroje spolu s vybranými řídicími algoritmy a jejich srovnáním. Při návrhu a realizaci zdroje jsou řešeny problémy spojené s použitím nové generace SiC MOSFET tranzistorů v TO-247-4L pouzdře. Pro vyřešení této problematiky byl vyvinut budič speciálně pro SiC MOSFET 3. generace od firmy Cree, který je schopen pracovat se spínací frekvencí v řádech stovek kHz a odolávat přitom velmi vysokým strmostem napětí na ovládaných tranzistorech. Další důležitou součástí vyvinutého budiče je nastavitelná velmi rychlá nadproudová ochrana. Tato ochrana reaguje velmi rychle ve stovkách nanosekund a je schopná ochránit spínaný zdroj i v případě tvrdého zkratu ve větvi. V rámci práce byl postaven a oživen funkční vzorek sériového rezonančního měniče. Tento spínaný zdroj je založen na třetí generaci SiC MOSFET tranzistorů od Cree v moderním pouzdře TO-247-4L, které výrazně překonává klasické pouzdro TO-247-3. Pro tento měnič bylo nutné vyvinout jak regulační schéma, tak sledování rezonanční frekvence pro využití rezonančního principu měniče na maximální možnou míru. Výsledkem práce je 3 kW měnič s regulovatelným výstupním napětím při zachování vysoké účinnosti 96%.
|
host ::
RSS.