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Aufbau und Inbetriebnahme eines Motorprüfstandes mit SiC-Stromrichtern und neuer SoC Signalverarbeitung

Aufbau und Inbetriebnahme eines Motorprüfstandes mit SiC-Stromrichtern und neuer SoC Signalverarbeitung
Forschungsthema:Modellierung, Identifikation und Regelung von permanenterregten Synchronmaschinen
Typ:Bachelorarbeit
Datum:laufend
Betreuer:

M.Sc. Simon Decker; M.Sc. Rüdiger Schwendemann

Bearbeiter:

Kai Rickert

Motivation

Am ETI bestehen Motorenprüfstände von 1kW (cLab Micro) bis 300kW (VEL) auf Basis von selbstgeführte IGBT Drehstrombrückenschaltungen. Diese werden mit Hilfe des am ETI entwickelten DSP Systems geregelt, die verwendeten Regelbausteine und Algorithmen werden mit Hilfe eines Rapid Control Prototyping Prozesses entwickelt. Die Entwicklung neuer Halbleiter und Halbleitermodule führt zu immer höheren Taktfrequenzen und größeren Anforderungen an die Signalverarbeitung. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurde am ETI eine neue Signalverarbeitungsplattform auf Basis des Xilinx Zynq System-on-Chips entwickelt. Dieses neue ETI-SoC System soll zusammen mit dem ebenfalls am ETI entwickelten modularen SiC-MOSFET Stromrichter (ETI-Kombi-EPSR) in einen Maschinenprüfstand bis 30kW (cLab SiC) eingesetzt werden.

Aufgabenstellung

In der Bachelorarbeit soll ein Maschinenprüfstand bestehend aus dem ETI-SoC System sowie den ETI-Kombi-EPSRs aufgebaut werden. Hierzu müssen die einzelnen Komponenten ausgelegt und in Betrieb genommen, Anpass- und Adapterplatinen entworfen, sowie der Gesamtaufbau geplant und umgesetzt werden. Die Leistungsversorgung des Maschinen-satzes soll hierbei über einen aktiven Netzumrichter stattfinden (AFE). Die AFE-Regelung soll hierbei direkt im Stromrichter in einem FPGA umgesetzt werden. Die Steuerung und Regelung der Motoren erfolgt durch das ETI-SoC System.