Elektrotechnisches Institut (ETI)

Inbetriebnahme und Programmierung einer modellbasierten Regelung für den Modularen Multilevel Matrix Umrichter

  • Forschungsthema:Modularer Multilevel Matrix Converter
  • Typ:Masterarbeit
  • Betreuer:

    Dipl.-Ing. Felix Kammerer

  • Bild:

    Dennis Bräckle

  • Am ETI wird der Modulare Multilevel Matrix Umrichter für den Einsatz als Antriebsumrichter untersucht. Dabei sollen Aussagen über das Betriebsverhalten und die Dimensionierung getroffen und bewertet sowie sinnvolle Einsatzgebiete identifiziert werden.

    AUFGABE

    In dieser Arbeit soll der bestehende Versuchstand so erweitert werden, dass er zur Speisung einer Asynchronmaschine verwendet werden kann. Zusätzlich soll der Versuchsstand mit einer leistungsfähigeren Signalverarbeitung erweitert werden, um die modellbasierte Regelung zu implementieren, welche die zu erwartenden Energieschwankungen in den Zellkondensatoren in Echtzeit berechnet.

    Im ersten Schritt muss ein neuer leistungsfähigerer digitaler Signalprozessor eingebaut werden, dazu sind die notwendigen Anpassungen in den FPGA-Programmen zur modernisierten Busanbindung und Fehlerüberwachung zu implementieren und zu testen. Nach der erfolgten Inbetriebnahme der verbesserten Signalverarbeitung soll im zweiten Schritt die modellbasierte Regelung und die Ablaufsteuerung des Versuchsstands in Matlab/Simulink aufgebaut und getestet werden, um daraus per Codegenerierung das DSP- Programm für die Anlage zu erzeugen. Messungen mit dem Betrieb an einer passiven Last, einer Asynchronmaschine und bei singulären Punkt (fa=50Hz) runden die Arbeit ab.

    Zusätzlich soll der Wirkungsgrad des Umrichters mit einem Leistungsmessgerät untersucht werden, um Ansätze für zukünftige Verbesserungen von Hardware und Regelung zu liefern.