Skip to main content
Log in

Einfluss der umrichterbedingten Zusatzverluste auf das thermische Verhalten von Asynchronmaschinen für Traktionsantriebe

Impact of additional losses on the thermal behaviour of inverter fed asynchronous motors in railway application

  • Originalarbeiten
  • Published:
e & i Elektrotechnik und Informationstechnik Aims and scope Submit manuscript

Summary

Pulse width modulation inverters (PWM) are widely used in the propulsion chain of railed vehicles and provide high dynamics and good control characteristics. The PWM methods have also adverse effects like additional losses in the motor compared to sinusodial supply. Additional losses increase the motor temperature and therefore converter supply may lead to a derating of the machine compared to a sinusodial supply rating. The influence of the parameters load cycle, cooling system (forced/self ventilated), PWM supply on the temperature rise of traction motors is investigated. Simulation results of an three phase cage induction traction motor are compared to measured values.

Zusammenfassung

Pulsweitenmodulierte Motorstromrichter kommen im Antriebsstrang moderner Schienenfahrzeuge zum Einsatz. Neben den Vorteilen der guten Dynamik und Regeleigenschaften gibt es aber auch parasitäre Effekte wie zusätzliche Motorverluste, verglichen mit rein sinusförmiger Speisespannung. Zusätzliche Verluste erhöhen die Motorerwärmung, und dadurch kann es zu einer Leistungsreduktion bezogen auf sinusförmige Speisung kommen. Der Einfluss der Parameter Lastprofil, Kühlungsart (eigen-/fremdventiliert), Wechselrichterparameter auf die Motorerwärmung wird untersucht. Simulationsergebnisse eines Asynchrontraktionsmotors werden mit Messwerten verglichen.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  • Dymola©, Release 7.1: Dymola User Manual, Multi Engineering Modeling and Simulation

  • Filipovic, Z. (1995): Elektrische Bahnen – Grundlagen, Triebfahrzeuge. 3. Aufl. Berlin: Springer

    Google Scholar 

  • Hettegger, M., Streibl, B., Bíró, O., Neudorfer, H. (2010): Identifying the heat transfer coefficients on the end-windings of an electrical machine by measurements and simulations. ICEM 2010, Rome, Italy

  • Hettegger, M., Streibl, B., Biró, O., Neudorfer, H. (2010): Measurements and simulations of the heat transfer on end-windings of an electrical machine. IGTE Symposium, Graz, Österreich, 2010

  • IEC 60034-2:2007: Electric traction – Rotating electrical machines. Part 2: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)

  • Kral, C., Haumer, A., Plainer, M. (2005): Simulation of a thermal model of a surface cooled squirrel cage induction machine by means of the SipmleFlow-library. Proc. of the 4th International Modelica Conference, 2005, Hamburg, Germany

  • Neudorfer, H. (1998): Thermische Untersuchung und Berechnung eines flüssigkeitsgekühlten Traktionsmotors mit Getriebeöl-Wellenkühlung. Dissertation an der Technischen Universität Wien, Wien

  • ÖVE/OENORM EN 60349-2:2002: Bahnanwendungen – Drehende elektrische Maschinen für Bahn- und Straßenfahrzeuge – Teil 2: Umrichtergespeiste Wechselstrommotoren

  • Streibl, B., Neudorfer, H. (2010): Investigating the Air Flow Rate of Self-Ventilated Traction Motors by Means of Computational Fluid Dynamics. SPEEDAM Int. Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, Pisa, Italy, 2010

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Dangl, F., Neudorfer, H. Einfluss der umrichterbedingten Zusatzverluste auf das thermische Verhalten von Asynchronmaschinen für Traktionsantriebe. Elektrotech. Inftech. 128, 151–160 (2011). https://doi.org/10.1007/s00502-011-0825-7

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00502-011-0825-7

Keywords

Schlüsselwörter

Navigation