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Modulare Multilevelumrichter

Modulare Multilevelumrichter
Ansprechpartner:

M.Sc. Dennis Bräckle

M.Sc. Mathias Schnarrenberger

Projektgruppe:Modulare Multilevelumrichter (MMC)
Veröffentlichungen über Modulare Multilevelumrichter
Titel Autor Quelle

Power Electronics and Applications (EPE'16 ECCE Europe)

2015 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), IEEE

PCIM South America 2014, International Conference and Exhibition for Power
Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management

EPE 14 ECCE Europe Lappeenranta, Finland

Johannes Kolb

KIT Scientific Publishing, Karlsruhe

PCIM Europe 2014, Nuremberg, Germany

Power Electronics, IEEE Transactions on

VDE/VDI-Fachtagung Antriebssysteme 2013, Nürtingen

Impulse für die Zukunft der Energie : wissenschaftliche Beiträge des KIT zur 2. Jahrestagung des KIT-Zentrums Energie,

Impulse für die Zukunft der Energie : wissenschaftliche Beiträge des KIT zur 2. Jahrestagung des KIT-Zentrums Energie,

PCIM Europe 2013, Nuremberg, Germany

PCIM Europe 2013, Nuremberg, Germany

PCIM Europe 2013, Nuremberg, Germany

EPE-PEMC 2012 ECCE Europe, Novi Sad, Serbia

EPE-PEMC 2012 ECCE Europe, Novi Sad, Serbia

PCIM Europe 2012, 8-10 May 2012, Nuremberg, Germany

PCIM Europe 2012, 8-10 May 2012, Nuremberg, Germany

SPS/IPC/DRIVES 2011, Kongress, Elektrische Automatisierung, Nürnberg

IECON 2011 - 37th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, Melbourne

IECON 2011 - 37th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, Melbourne

Marcelo A. Perez, Jose Rodriguez, Esteban J. Fuentes, Felix Kammerer

In IEEE Transactions on Industrial Electronics, VOLUME 59, Juli 2012

PCIM Europe 2011, 17-19 May 2011, Nuremberg, Germany



Beschreibung

Modulare Multilevelumrichter

Ziel dieser Forschungsarbeit ist die optimale Dimensionierung und Betriebsführung von modularen Multilevelumrichter. Der Umrichter selbst besteht aus einzelnen Zellen mit Halb- oder Vollbrücken an einer Kapazität, die sich zu Zweigen durch eine Serienschaltung verbinden lassen. Diese Zweige wiederum können zu unterschiedlichen Umrichterkonfigurationen, je nach Phasenzahl von Quelle und Verbraucher, verschaltet werden. Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen verschiedene Umrichterkonfigurationen für unterschiedliche Anwendungsfälle untersucht werden. Insbesondere eine optimale Regelung und Symmetrierung der Kondensatorspannungen innerhalb des Umrichters stehen im Vordergrund des Vorhabens.

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Durch den Einsatz von gleichartigen Zellen erreicht man ein Höchstmaß an Modularität und Skalierbarkeit. So kann ein Hochspannungsumrichter aus konventionellen industriellen Bauelementen aus dem Niederspannungsbereich aufgebaut werden. Durch die Multilevelstruktur werden sehr niedrige Spannungs- und Stromoberschwingungen erreicht, wodurch der Filteraufwand deutlich reduziert werden kann.

Am Elektrotechnischen Institut werden Prototypen des modularen Multilevelumrichters aufgebaut, die als Netzkupplungen, Motorumrichter oder Kompensationseinrichtungen im Niederspannungsbereich dienen sollen. Das Kernstück des Umrichtersystems bilden Module, deren Halbleiterschalter aus MOSFETs mit sehr niedrigem Durchlasswiderstand und deren Speicher aus Elektrolytkondensatoren mit einer Nennspannung von 160V bestehen.

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Die Zweigeinheit besteht aus der Brückenschaltung am Kondensator, einer geeigneten potentialgetrennten Gateansteuerung, einer Spannungsmesseinrichtung sowie einer Spannungsversorgung, welche diese Zell-internen Komponenten aus dem lokalen Speicher versorgt.