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Mikrocontroller gesteuerter, grundfrequent getakteter Netzstromrichter

Mikrocontroller gesteuerter, grundfrequent getakteter Netzstromrichter
Typ:Studienarbeit
Betreuer:

Dipl.-Ing. Frank Becker

Dipl.-Ing. Andreas Liske

Bild:

Alexander Leuser

Beschreibung

Für ein aktuelles Forschungsprojekt am ETI wird ein leistungsfähiger, universeller Stromrichter eingesetzt, um ein neues Stromregelverfahren für elektrische Maschinen zu untersuchen. Zur Zeit wird der Spannungszwischenkreis des Stromrichters über einen Maschinenumformersatz gespeist, so dass eine glatte Zwischenkreisspannung vorliegt und eine Rückspeisemöglichkeit besteht. Um die Leistungsfähigkeit des Stromregelverfahrens auch unter nicht idealen Bedingungen zu untersuchen, soll der Zwischenkreis über eine Diodenbrücke gespeist werden, wodurch sich eine wellige Zwischenkreisspannung ergibt. Um allerdings weiterhin Rückspeisen zu können, soll als Netzstromrichter eine selbstgeführte Drehstrombrückenschaltung zum Einsatz kommen, die durch eine grundfrequente Taktung den Energiefluss in beide Richtungen ermöglicht. Für die Steuerung des Netzstromrichters soll ein PIC Mikrocontroller eingesetzt werden. Über ein Software- Phase-Locked-Loop (SPLL) wird der Stromrichter auf die Netzspannung synchronisiert. Der Mikrocontroller soll über den ETI-Bus kommunizieren können, um über den DSP Steuerbefehle und Statusmeldung auszutauschen.
Die Mikrocontrollereinschubkarte für das ETI-DSP-System ist in dieser Arbeit zu entwerfen, sowie entsprechende Mess- und Hilfschaltungen zu entwickeln und aufzubauen. Die Mikrocontrollerkarte soll die Algorithmen für die SPLL ausführen und die Schaltbefehle für die Ansteuerung des Stromrichters generieren.
Um Pendelleistungen zwischen dem Zwischenkreis und dem Netz zu vermeiden, soll eine erweiterte Steuerung der grundfrequenten Taktung untersucht werden. Die erweiterte Steuerung soll nur dann den Rückspeisebetrieb ermöglichen, wenn die Zwischenkreisspannung einen einstellbaren Mindestwert aufweist.