Entwicklung eines Simulationsmodells zur Auslegung von Stromrichtern

  • Motivation


    Zum Erreichen der Ziele der Energiewende in Deutschland spielt u.a. der Ausbau von Windenergie eine wichtige Rolle. Im Forschungsprojekt „SupraGenSys“ wird deshalb ein neuartiges Generatorkonzept basierend auf einer vollständig supraleitenden Maschine näher untersucht. Das ETI beteiligt sich an dem Projekt u.a. bei der Auslegung des Stromrichters für die Netzanbindung des Generators. Hierfür sollen verschiedene Stromrichter-Topologien näher betrachtet und evaluiert werden. Um die einzelnen Topologien miteinander vergleichbar machen und die jeweiligen Stromrichter auf die konkrete Anwendung auslegen zu können, ist ein leistungsstarkes Simulationstool zur Stromrichterauslegung von essentieller Bedeutung.


    Aufgabenstellung


    Zur Dimensionierung und Auslegung des oben genannten Stromrichters soll deshalb in dieser Arbeit ein solches Simulationsmodell basierend auf MATLAB und PLECS entworfen werden, welches die Halbleiterverluste und Rückwirkungen auf den Windgenerator für verschiedene Stromrichterkonfigurationen, Halbleiter und Arbeitspunkte berechnet. Dieses soll so ausgelegt werden, dass es auch für weitere, ähnliche Projekte am Institut geeignet ist und optional einfach erweitert werden kann, um z.B. die Kühlung der Halbleiter oder die zugehörigen passiven Filter auszulegen, sowie das Stromrichtervolumen bzw. -gewicht zu berechnen und zu optimieren.