Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej
na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej
Warsaw University of Technology - Electrical Engineering
Institute of Control and Industrial Electronics
Zakład Elektroniki Przemysłowej ZAKŁAD NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO
ELECTRICAL DRIVE DIVISION
Zakład Sterowania Zakład Maszyn Elektrycznych

STRONA GŁÓWNA

PRACOWNICY

DOKTORANCI

DYDAKTYKA

NAUKA

PRACE DYPLOMOWE

SEMINARIUM

STUDIA PODYPLOMOWE

OPROGRAMOWANIE

Układ pomiarowy prądu o podwyższonej temperaturze pracy, do prądowych sprzężeń zwrotnych w przekształtnikach energoelektronicznych

Typ Projektu/numer umowy badawczy promotorski
Instytucja Finansująca Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Tytuł Projektu Układ pomiarowy prądu o podwyższonej temperaturze pracy, do prądowych sprzężeń zwrotnych w przekształtnikach energoelektronicznych
Kierownik Projektu prof. dr hab. inż. Włodzimierz Koczara
Wykonawcy mgr inż. Filip Grecki
Okres realizacji Projektu 08.09.2008 - 30.04.2010
Budżet 60 500 PLN
Słowa kluczowe układy pomiarowe prądu, czujnik „closed loop”, energoelektronika wysokotemperaturowa

Streszczenie projektu

Obecnie trwają intensywne badania nad podwyższeniem temperatury pracy układów energoelektronicznych. Wynika to z perspektywy rozwoju przyrządów SiC, których temperatura złącza może osiągać 220 stopni Celsjusza. Nowoczesne układy energoelektroniczne będą pracowały w podwyższonej temperaturze, dzięki czemu możliwe jest zwiększenie ich częstotliwości łączeń, któremu towarzyszy generowanie większej ilości ciepła. Wyższa częstotliwość łączeń umożliwia użycie mniejszych elementów biernych filtrów stosowanych w przekształtnikach energoelektronicznych, czego konsekwencją będzie zmniejszenie masy i gabarytów przekształtników. Pociąga to za sobą obniżenie kosztów i masy układów przekształtnikowych. Zredukowanie gabarytów i wagi przekształtników wynika również z możliwości zastosowania mniejszych radiatorów. Zintegrowane układy, pracujące w podwyższonych temperaturach, będą ze względu na swoje zalety stosowane w aplikacjach mobilnych w szczególności w nowych układach napędowych samochodów hybrydowych (energoelektronika wysokotemperaturowa). Wymagają one jednak stosowania współpracujących układów podrzędnych takich jak czujniki wielkości elektrycznych, sterowniki tranzystorów i układy mikroprocesorowe odpornych na podwyższone temperatury.

Celem wnioskowanego projektu badawczego jest analiza metod i właściwości układów pomiaru prądu, które mogą działać w podwyższonej temperaturze otoczenia jako układy sprzężeń zwrotnych. Analizowane technologie czujnika prądu powinny być dobrane pod względem zastosowań i wymagań układów przekształtnikowych w zakresie amplitudy i rodzaju prądu (AC, DC), częstotliwości przełączeń przekształtnika i próbkowania cyfrowego układu sterującego, z którymi czujniki prądu współpracują.

Wstępny etap będzie obejmował badania symulacyjne z wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania, pozwalającego na złożone symulacje zarówno pól magnetycznych, jak i wielkości elektrycznych. Przetestowane zostaną zarówno rozwiązania dostępne, jak i modyfikacje konstrukcji oraz wpływ wprowadzonych zmian. Zakładane jest przebadanie wpływu zmiany parametrów materiałów rdzenia magnetycznego, zmiany jego kształtu i wymiarów, jak również wpływ miejsca umieszczenia przewodnika z prądem w czujniku i zmiany parametrów obwodu elektrycznego. Przewidywane badania symulacyjne będą obejmowały wpływ zmiany częstotliwości na wszystkie modyfikacje układu. Badania symulacyjne pozwolą an wybranie grupy rozwiązań, które będą umożliwiały najlepsze i najpełniejsze wykorzystanie parametrów elementów, z których składa się czujnik.

W celu uzupełnienia i rozwinięcia oraz weryfikacji analizy i badań symulacyjnych będzie wykorzystane stanowisko laboratoryjne, pozwalające na wymuszenia prądów o zmiennej w szerokim zakresie amplitudzie i częstotliwości. Dotychczasowe stanowisko zostanie rozbudowane w sposób umożliwiający przeprowadzenie badań czujnika w wysokiej temperaturze. Wybrana na podstawie badań symulacyjnych grupa rozwiązań do analizy laboratoryjnej, która uwzględni badania termiczne, pozwoli na ostateczną weryfikację i stworzenie pełnego zestawu właściwości i cech czujnika prądu.

Oś. Promocji Badań z zakresu Energoelektroniki | Wydz. Elektryczny | Politechnika Warszawska
Uwagi dotyczące użyteczności, zawartości, zauważonych błędów oraz pomysłów
na rozszerzenie tej strony proszę kierować do webmaster