M.Sc. Benedikt Schmitz-Rode

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Motivation

Aufgrund der steigenden Durchdringung leistungselektronischer Systeme im Bereich der Industrie, der Energieübertragung und der Mobilität rückt die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems immer mehr in den Fokus. Nicht nur in sicherheitskritischen Bereichen, wie z.B. dem elektrischen Fliegen, sondern auch in der industriellen Umgebung sollen sich entwickelnde Fehler erkannt werden, um eine vorbeugende Wartung zu ermöglichen und Standzeiten zu verhindern. Der State-of-Health der Komponenten ist bisher überwiegend nur mit Hilfe von komplexen und zusätzlichen Messschaltungen detektierbar. Am Elektrotechnischen Institut (ETI) wird an einer Alterungserkennung mit Hilfe von Methoden aus dem Bereich des maschinellen Lernens geforscht, die auf den vorhandenen Messdaten des Stromrichters sowie der Regelung basiert. Um eine realistische Datengrundlage zu erhalten, soll ein Dauerlaufprüfstand aufgebaut werden, der den zeitlichen Verlauf der Komponentenalterung abbilden kann.

Aufgabenstellung

In dieser Arbeit soll ein Prüfstand für einen Dauerlauf-Versuch aufgebaut werden. Zu Beginn der Arbeit erfolgt eine Recherche zu Testverfahren und beschleunigter Alterung von Halbleiterkomponenten. Anschließend wird ein Konzept für den Dauerlaufprüfstand erstellt. Hierfür kann auf ein am Institut entwickeltes Verfahren zur Back2Back-Vermessung von Stromrichtern zurückgegriffen werden. Weitere zu betrachtende Punkte betreffen Temperierung, Signalverarbeitung und Sicherheit. Im Rahmen der Arbeit sollen erste Komponenten aufgebaut und in Betrieb genommen werden. Messungen runden das Arbeitsergebnis ab.