M.Sc. Simon Frank

M.Sc. Tobias Merz

Lucas Ehrlich - abgeschlossen

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. Dieses soll auch bei anderen Projekten am ETI die Stromrichter-Konzeptionierung unterstützen.

Aufgabenstellung

In einer vorangegangenen Arbeit wurde bereits das Grundgerüst dieses Simulationsmodells basierend auf MATLAB und PLECS erstellt und einige einfache Stromrichter-Topologien sowie Modulationsverfahren implementiert. Dieses soll nun in dieser Arbeit auf weitere Topologien, sowie Funktionen erweitert werden. So soll z.B. eine automatische Filterauslegung und -dimensionierung realisiert und konkrete Halbleitermodelle zur Verlustberechnung hinterlegt werden. Zudem sollen darauf basierend Funktionen zur Abschätzung des Stromrichtervolumens und -gewichts, sowie zur Auslegung der Halbleiter-Kühlung entwickelt werden. Ziel des Gesamtmodells soll der universelle Einsatz zur Stromrichter-Auslegung am Institut, sowie die einfache Erweiterbarkeit sein.