M.Sc. Rüdiger Schwendemann

Motivation

Bei umrichtergespeisten Netze können Wechselwirkungen zwischen den Stromrichtern, die an das Netz angeschlossen sind, entstehen. Diese Wechselwirkungen können wiederum zu instabilen Arbeitspunkten des Netzes führen. Um mögliche instabile Arbeitspunkte zu verhindern, ist es notwendig die Charakteristik der einzelnen Stromrichter zu kennen. Hierzu wird am elektrotechnischen Institut ein Serien-Hybrid-Umrichter aufgebaut. Dieser ist in der Lage eine Sinusschwingung bis in den kHz Bereich mit einem geringen Oberschwingungsgehalt zu erzeugen. Für diesen Serien-Hybrid-Umrichter muss eine Zelle entwickelt und aufgebaut werden.

Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine schaltende Zelle für eine Kaskadierte H-Brücke (CHB) entworfen, aufgebaut und anschließend getestet werden. Die schaltende CHB-Zelle wird später mit einem Linearverstärker in Serie verschaltet. Vor der Entwicklung des Umrichters erfolgt zunächst die Einarbeitung in das Thema, um sich die theoretischen Grundlagen anzueignen. Anschließend erfolgt die Hardware-Entwicklung der CHB-Zelle. Es soll dabei sowohl die Zelle bestehend aus einer Vollbrücke als auch die Einspeisung über einen Mittelfrequenztransformator entworfen werden. Hierzu muss eine geeignete Bauteilauswahl getroffen werden. Zudem ist für die Einspeisung der Zelle der Mittelfrequenztransformator zu dimensionieren.Danach muss ein den Anforderungen entsprechendes Layout der Platine entwickelt werden. Nach dem Entwurf der Hardware erfolgt die abschließende Inbetriebnahme der CHB-Zelle.