Beschreibung

Im Elektrotechnischen Institut der Universität Karlsruhe (TH) existieren mehrere neue Speichermodule, welche mit 32 Doppelschichtkondensatoren ausgestattet sind. Diese Ener\-gie- oder vielmehr `Leistungsspeicher' sollen in dieser Arbeit für den Einsatz in einem Beschleunigungsantrieb untersucht werden. Für die Module ist inzwischen ein gut funktionierendes Schutzkonzept in Form einer Bypassschaltung realisiert worden.

In dieser Arbeit liegt zunächst der Schwerpunkt bei dem Doppelschichtkondensator-Speicher selbst, wobei dessen wesentliche Parameter erfasst und deren Abhängigkeit von verschiedenen Umgebungsbedingungen aufgezeigt werden. Eine ausführliche thermische Untersuchung der Module wird in diesem Zusammenhang durchgeführt. Diese soll zeigen, wie sich die Module im Betrieb erwärmen und welche Gesichtspunkte bei der Kühlung eine entscheidende Rolle spielen.

Für den Einsatz als Speicher zur Zwischenpufferung der Energie bei Beschleunigungsantrieben wird anschließend ein geeigneter Versuchs- und Messaufbau realisiert. Dieser besteht im Wesentlichen aus dem Umrichteraufbau, welcher als Schnittstelle des elektrischen Leistungsflusses zwischen den angeschlossenen Komponenten Stromnetz, DSK-Speicher und Antrieb mit Schwungradspeicher dient. Der Systemaufbau des vorhandenen Umrichters muss an diese Umgebung angepasst werden. Für die Betriebsführung und Messwerterfassung wird eine geeignete Software für das eingesetzte DSP-System erstellt.

Desweiteren sollen neue Betriebsstrategien mit dem Ziel der Verlustminimierung und Effizienzsteigerung untersucht und umgesetzt werden. Ein Vergleich dieser Strategien soll Aufschluss bringen, inwieweit Verbesserungen beim Betrieb des DSK-Speichers für Beschleunigungsantriebe möglich sind.

Die Ziele der Arbeit sind die Analyse inwieweit sich ein DSK-Speicher für den industriellen Einsatz als Energiezwischenspeicher bei Beschleunigungsantrieben eignet und die Darstellung der Gesichtspunkte, welche dabei relevant sind.