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Inbetriebnahme eines Stromrichters mit SiC-MOSFET-Sechspulsbrücke und Reglerimplementierung in VHDL

Inbetriebnahme eines Stromrichters mit SiC-MOSFET-Sechspulsbrücke und Reglerimplementierung in VHDL
Typ:Masterarbeit
Datum:31.03.2015
Betreuer:

M.Sc. Christian Axtmann

Bild:

Rüdiger Schwendemann

BESCHREIBUNG
Das Elektrotechnische Institut besitzt ein modulares Baukastensystem, bestehend aus Signalverarbeitungs- und Umrichter-Bausteinen mit welchen auf einfache Weise Prüfstände aufgebaut werden können. Unter anderem ist in einer vorangegangenen Arbeit eine selbstgeführte Drehstrombrückenschaltung mit SiC-MOSFETs der Firma Cree entwickelt und aufgebaut worden. Diese Halbleiter zeichnen sich durch geringere Schalt- und Leitverluste aus, sodass höhere Schaltfrequenzen als mit konventionellen Bauelementen möglich sind.

AUFGABE
In dieser Arbeit soll ein in einer Vorgängerarbeit aufgebauter SiC-Stromrichter vollständig in Betrieb genommen und charakterisiert werden. Dies bedeutet in einem ersten Schritt die Erstellung eines kompakten Prüfaufbaus und die Vermessung und Überprüfung der für diesen Stromrichter interessanten Größen (Schaltverhalten und -zeiten der Halbleiter, Durchlassspannung der Leistungshalbleiter, Messwerterfassung, Entwärmung, Eigenschutz). Nach dieser Charakterisierung des Umrichters soll untersucht werden, in wie fern schon bekannte Entwurfsverfahren für zeitdiskrete Regler und Steuersätze auf die geplante Schaltfrequenz von 100 kHz angewendet werden können. Dazu sollen Regler und Steuersatz in VHDL implementiert werden. In der eventuell verbleibenden Zeit kann die Eignung des Versuchsaufbaus und dessen Regler als Drehspannungsquelle für hohe Grundfrequenzen oder als phasenversetzter Tiefsetzsteller getestet werden. Abschließend ist eine Dokumentation über die gewonnenen Ergebnisse zu erstellen.