High power traction converters

摘要

Tato diplomová práce je založena na realizaci fakultní zakázky, návrhu rekonstrukce lokomotivy a řešení problematiky s tím spojené. V této práci, je rozebráno řešení jednotlivých částí měniče a proveden jejich návrh. Ke konci práce je uvedena teorie budících obvodů výkonových tranzistorů IGBT. V současné době se stále častěji uvažuje o rekonstrukci staré technologie, než o stavbě nové. V mnoha případech se investor takto rozhoduje z finančních důvodů a také proto, že se daná rekonstrukce dá řešit často doplněním měniče. Pokud se jedná o elektrickou lokomotivu jako je tomu v tomto případě, uvažuje se o zachování napájecího transformátoru a hnací jednotky (stejnosměrného motoru). Úlohou této práce je mezi tyto dva komponenty navrhnout měnič, který bude umět odebírat kvazisinusový průběh proudu ve fázi s napětím, zajistí plné řízení pohonné jednotky a rovněž bude schopen vracet energii do sítě. Aby byly splněny tyto podmínky, musí měnič obsahovat aktivní usměrňovač pracující do stejnosměrného meziobvodu a z něj napájený snižující DC/DC pulzní měnič na jehož výstup je připojen stejnosměrný motor. Řízení výkonových tranzistoru je prováděno digitálně, pomocí DSP56F firmy MOTOROLA, přes budící obvody, které zajišťují kvalitní spínání a ochranu těchto tranzistorů. Zmíněná problematika spojena s návrhem výkonového měniče je studována v následujícím textu.