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Wirkungsgradoptimiertes Zusammenspiel von Wechselrichter und Asynchronmotor für Straßenbahn-Traktionsanwendungen

Efficiency-optimized interaction of inverter and induction machine for traction application in a tram

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e & i Elektrotechnik und Informationstechnik Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Um den Systemwirkungsgrad für einen Traktionsantrieb zu ermitteln und zu optimieren, sind detaillierte Berechnungen der Einzelverluste aller Komponenten sowie eine Analyse der Abhängigkeiten nötig. Durch ein optimiertes Zusammenspiel zwischen Traktionsumrichter und Traktionsmotor kann der Energieverbrauch über das Fahrspiel verringert werden. Insbesondere sollen die positiven Effekte einer Flussabsenkung im Teillastbetrieb und die Auswirkung verschiedener Pulsmuster auf den Wirkungsgrad aufgezeigt werden. Die abgeleiteten Zusammenhänge werden durch umfangreiche Prüfungen messtechnisch verifiziert. Durch eine für verschiedene Bereiche des Lastkollektivs abgeleitete optimierte Motoransteuerung kann der Wirkungsgrad im realen Fahrzeugeinsatz deutlich gesteigert werden.

Abstract

To evaluate and optimize the system efficiency of a traction drive it is necessary to calculate the losses in each component and to estimate the dependencies to each other. By optimizing the interaction of traction inverter and traction induction machine it is possible to reduce the energy consumption in the driving cycle. In particular, improvements due to flux weakening at partial load and the influence of different pulse patterns on the efficiency shall be identified. The derived dependencies are verified by extensive measurements. Using an optimized motor control strategy depending on the operating point leads to a considerable increase of efficiency in actual line operation.

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Authors and Affiliations

  1. Traktionssysteme Austria GmbH, Brown Boveri Straße 1, 2351, Wiener Neudorf, Österreich

    Stefan Schulz, Florian Müllner & Harald Neudorfer

  2. Vossloh Kiepe GmbH, Kiepe-Platz 1, 40599, Düsseldorf, Deutschland

    Dietmar Tissen & Ludger Schülting

Authors
  1. Stefan Schulz
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  2. Florian Müllner
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  3. Harald Neudorfer
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  4. Dietmar Tissen
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  5. Ludger Schülting
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Schulz, S., Müllner, F., Neudorfer, H. et al. Wirkungsgradoptimiertes Zusammenspiel von Wechselrichter und Asynchronmotor für Straßenbahn-Traktionsanwendungen. Elektrotech. Inftech. 133, 126–135 (2016). https://doi.org/10.1007/s00502-016-0396-8

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