Bedingt durch die deutliche Steigerung der Schaltgeschwindigkeit von Siliziumcarbid-Leistungshalbleitern ergibt sich ein höheres Potenzial von leitungsgebundenen Störaussendungen, die mit weiteren Komponenten im Antriebsstrang wechselwirken. Die vorliegende Dissertation untersucht daher zwei verschiedene Ausgangsfilter als Entstörmaßnahme, deren Dimensionierung und Charakterisierung beschrieben wird. Beide Filter werden in einem Antriebssystem zum Beispiel hinsichtlich der Einfügungsdämpfung, der erreichbaren Wirkungsgrade sowie des Bauraumes verglichen. Auch erfolgt eine Modellierung der Wechselwirkungen mit der angeschlossenen Last, die mit dem Sinusfilter signifikant reduziert werden können. Darüber hinaus umfasst die Arbeit eine detaillierte Betrachtung der Rückwirkung des Sinusfilters auf die Schaltverlustenergien in den Leistungshalbleitern, welche unter anderem mit verlustarmen weichen Schaltvorgängen herausgearbeitet werden.
Aktualisiert: 2021-02-03
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Bedingt durch die deutliche Steigerung der Schaltgeschwindigkeit von Siliziumcarbid-Leistungshalbleitern ergibt sich ein höheres Potenzial von leitungsgebundenen Störaussendungen, die mit weiteren Komponenten im Antriebsstrang wechselwirken. Die vorliegende Dissertation untersucht daher zwei verschiedene Ausgangsfilter als Entstörmaßnahme, deren Dimensionierung und Charakterisierung beschrieben wird. Beide Filter werden in einem Antriebssystem zum Beispiel hinsichtlich der Einfügungsdämpfung, der erreichbaren Wirkungsgrade sowie des Bauraumes verglichen. Auch erfolgt eine Modellierung der Wechselwirkungen mit der angeschlossenen Last, die mit dem Sinusfilter signifikant reduziert werden können. Darüber hinaus umfasst die Arbeit eine detaillierte Betrachtung der Rückwirkung des Sinusfilters auf die Schaltverlustenergien in den Leistungshalbleitern, welche unter anderem mit verlustarmen weichen Schaltvorgängen herausgearbeitet werden.
Aktualisiert: 2021-02-04
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Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Themen aus dem Kontext passiver Komponenten für elektrische Hochleistungsantriebe untersucht.
Zunächst wurden Eisenverluste in geblechten Magnetkernen unter Berücksichtigung der Flussverdrängung beleuchtet. Anschließend wurde mit Hilfe eines Reluktanznetzwerkes die Flussdichteverteilung in Dreiphasendrosseln beschrieben. Die so erzielte Verteilung wurde ebenfalls zur Verlustberechnung bei stark nichtsinusförmiger Belastung herangezogen. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit ebenfalls durchgeführten Messungen.
Die Feldabstrahlung von Hochstrom-Traktionsbordnetzen wurde untersucht und es wurden Topologien entwickelt, welche in relevanten Betriebspunkten die Einhaltung bestehender Grenzwerte garantieren.
Außerdem wurde die Kondensatorbelastung in hochphasigen Niederspannungs-antrieben untersucht und es wurde theoretisch gezeigt, dass die AC-Belastung durch intelligentes Interleaving der Trägersignale deutlich reduziert werden kann.
Schließlich wurden komplexe Transformatoren mit einer Vielzahl sekundärseitiger Anzapfungen untersucht. Bei Kurzschlüssen einer sekundärseitigen Gruppe kann eine Spannungsüberhöhung anderer Sekundärwicklungen auftreten. Dieses Verhalten wurde durch ein erweitertes Ersatzschaltbild plausibilisiert.
Aktualisiert: 2020-11-19
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