Analytische Berechnung und messtechnischer Vergleich von Zusatzverlusten stromrichtergespeister Asynchron-Traktionsmaschinen

Summary

The main intention reported in this paper is to predict additional losses in inverter-fed induction machines which are used in traction applications. Induction machines used in traction drives show some fundamental differences compared to standard induction motors. The calculation is based on a machine model concerning the higher harmonics and a simulation of the traction converter. Measured and calculated additional losses are compared. In addition, the losses are divided into stator and rotor losses as well as in ohmic losses and iron losses. Intermediate circuit voltage and pulse frequency have major effects on the additional losses.

Zusammenfassung

Im vorliegenden Beitrag wird die Vorausberechnung der wechselrichterbedingten Zusatzverluste von Asynchron-Traktionsmaschinen, die wesentliche Unterschiede im Vergleich zu Industriemaschinen aufweisen, aufgezeigt. Die Berechnung erfolgt über ein Oberschwingungsmodell der Maschine sowie eine Simulation des Traktionsstromrichters. Des Weiteren werden Messwerte und Rechenwerte verglichen und die Aufteilung der zusätzlichen Verluste in der Traktionsmaschine den einzelnen Verlustquellen zugewiesen. Die Veränderung von Parametern des Stromrichters wie Zwischenkreisspannung und Taktfrequenz haben wesentlichen Einfluss auf die stromrichterbedingten Zusatzverluste.