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Aufbau und Inbetriebnahme eines Stromrichterprüfstandes zur Fehlererkennung von Halbleiter-Leistungsbauelementen

Aufbau und Inbetriebnahme eines Stromrichterprüfstandes zur Fehlererkennung von Halbleiter-Leistungsbauelementen
chair:power electronics test bench
type:master's thesis
time:23.04.2019
tutor:

M.Sc. Firat Yüce

M.Sc. Philip Kiehnle

Image:

person in charge:

Pascal Giraud

Motivation
Leistungselektronische Systeme haben die Aufgabe elektrische Energie mittels schaltender elektronischer Bauelemente umzuwandeln. Die Leistungselektronik stellt eine Schlüsseltechnologie für die Energieeffizienz dar. Mit ihr lassen sich beispielsweise elektrische Antriebe drehzahlvariabel ausführen, regenerativ erzeugte Energie aus Wind und Sonne in das Stromnetz einspeisen oder elektrische Energie über weite Strecken mittels Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) transportieren.
Dabei werden die Anforderungen an die Leistungselektronik in der Energie- und Antriebstechnik immer anspruchsvoller. Neben der Leistungsdichte, der Funktionalität und der Energieeffizienz spielt die Zuverlässigkeit leistungselektronischer Systeme eine immer größer werdende Rolle. Nicht zuletzt getrieben durch Trends wie die Elektromobilität und das elektrische Fliegen.
Um die anspruchsvollen Anforderungen der Automobil- und Luftfahrtindustrie an die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, müssen leistungselektronische Systeme überwacht werden, um bei Bedarf das System rechtzeitig austauschen oder reparieren zu können. Um verschiedene Überwachungssysteme testen zu können, ist ein Stromrichterprüfstand notwendig.

Aufgabenstellung
In dieser Abschlussarbeit soll ein Stromrichterprüfstand zur Fehlererkennung von Halbleiter-Leistungsbauelementen aufgebaut und in Betrieb genommen werden. Dazu sollen zuerst die Leistungsteil- und Signalverarbeitungsplatinen in Betrieb genommen werden. Die Anpassplatinen, die die digitalen und analogen Signale bearbeiten, sollen entworfen und getestet werden. Die Stromregelung soll im Prozessor des Signalverarbeitungssystems programmiert werden. Darüber hinaus soll im FPGA eine Sinus-PWM implementiert werden. Abschließend sollen alle Komponenten miteinander verkabelt und der Prüfstand in Betrieb genommen werden.

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