All SiC traction converter for light rail transportation systems: Design methodology and development of a 500 - 900 VDC, 165 kVA prototype
Hafif raylı taşıma sistemleri için SiC çekiş konvertörü: Tasarım metodolojisi ve 500 - 900 VDC, 165 kVA prototipinin geliştirilmesi
- Tez No: 695809
- Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 269
Özet
katener voltajları altında çalışma için uzay vektörü PWM tekniğinin uygulama yöntemi, geliştirilmiş tam ölçekli, SiC güç MOSFET tabanlı çekiş dönüştürücüsünde ve inşa edilen test düzeneğinde alınan ilgili deneysel sonuçlarla benzersiz bir şekilde tanımlanmıştır. Çok yüksek verim, düşük motor akımı bozulması, düşük soğutma gereksinimi, nispeten yüksek anahtarlama frekansı ve dolayısıyla kontol yöntemi uygulama kolaylığı gibi performans kriterleri açısından yeni teknoloji evirici tasarım hedeflerinin izinde çok umut verici sonuçlar elde edilmiştir. Geniş bir aralıkta değişken DC katener voltajları altında çalışma için uzay vektörü PWM tekniğinin uygulama yöntemi, geliştirilmiş tam ölçekli, SiC güç MOSFET tabanlı çekiş dönüştürücüsünde ve inşa edilen test düzeneğinde alınan ilgili deneysel sonuçlarla benzersiz bir şekilde tanımlanmıştır. Çok yüksek verim, düşük motor akımı bozulması, düşük soğutma gereksinimi, nispeten yüksek anahtarlama frekansı ve dolayısıyla kontol yöntemi uygulama kolaylığı gibi performans kriterleri açısından yeni teknoloji evirici tasarım hedeflerinin izinde çok umut verici sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Design methodology and development of a 165 kVA, all-silicon carbide (SiC) traction converter for new generation light rail transportation systems (LRTS) have been carried out in this thesis. Electrical, mechanical, and thermal design principles of all-SiC power MOSFET-based traction converter have been described in detail. In order to verify the produced converter, design and implementation of a full-scale physical simulator of an all-SiC traction motor drive for LRTS have been performed. A complete mathematical model of the physical system has been derived to carry out real-time simulations of LRTS, which takes into consideration the actual twoquadrant speed versus torque characteristics of a typical traction motor drive. Power losses and thermal performance of SiC power MOSFET modules have been assessed in comparison with those of the alternative Hybrid-IGBT and Si-IGBT modules for various switching frequencies, and their advantages have been considered in view of converter design objectives. This analysis is also repeated for three-level converter topologies in order to visualize the effect of SiC power MOSFETs on converter topology selection. Implementation techniques of the resulting converter power stage, involving the DC and AC laminated busbars, the general layout, and associated cooling system, have been paid special attention. The application method of the space vector PWM technique for operation under variable DC catenary voltages over a wide range has been uniquely described. The associated experimental results were taken on the developed all-SiC power MOSFET-based traction inverter and full-scale physical simulator for LRTS. Very promising results have been obtained on the track of converter design objectives in terms of performance criteria such as very high efficiency, low motor line current total demand distortion, low cooling requirement, relatively high switching frequency, and hence ease of controller implementation.
Benzer Tezler
- Grup teknolojisi imalat sistemi ve sezgisel bir kümelendirme yöntemi
Group technology manufacturing system and a heuristic clustering method
A. KAMİL ATALAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ATAÇ SOYSAL
- Design and implementation of a 130KW, 750VDC bidirectional PWM rectifier supplied from 400V, 50Hz grid
400V, 50Hz şebekeden beslenen 130KW, 750VDA iki yönlü darbe genişlik modülasyonlu doğrultucunun tasarımı ve gerçeklenmesi
TEVFİK PUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- A three phase all SIC PWM rectifier for industry applications
Endüstriye yönelik uygulamalar için bütünüyle SIC güç mosfet teknolojisine dayalı üç faz PWM doğrultucu
CEM YOLAÇAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Design and implementation of all-SiC MPPT boost converterfor grid connected photovoltaic systems
Şebeke bağlantılı fotovoltaik sıstemler için SiC MPPTboost dönüştürücü tasarım ve uygulaması
ELİF TUĞÇE KOÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Geometrical and group characterization of sic-povms ongeneralised bloch sphere
Genelleştırılmış bloch küresı üzerınde site-podö'leringeometrık ve grup karakterızasyonu
SOLOMON BIRHANU SAMUEL
Doktora
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ZAFER GEDİK