In der vorliegenden Arbeit wird die Strangzahl in elektrischen Antriebssystemen mit permanentmagneterregten Synchronmaschinen im Hinblick auf eine automobile Anwendung systematisch untersucht. Aufbauend auf einem Untersuchungsansatz werden Auslegungsvarianten verschiedener Strangzahlen gegenübergestellt und hinsichtlich Eigenschafts- und Parameterunterschieden analysiert. Systemische Vorteile bei einer Erhöhung der Strangzahl, beispielsweise mit Bezug auf eine Kapazitätsreduktion des Zwischenkreiskondensators durch PWM-Interleaving, werden aufgezeigt und anhand definierter Kriterien bewertet. Ebenso wird auf Besonderheiten und Herausforderungen, wie z. B. erhöhte taktungsbedingte Stromoberschwingungen im Betrieb mehrphasiger elektrischer Antriebssysteme, eingegangen. Im Anschluss an die Analysen wird eine mehrsträngige Versuchsmaschine ausgelegt, aufgebaut und am Antriebsprüfstand betrieben. Ausgewählte Untersuchungsergebnisse werden anhand von Messungen validiert.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Die elektrische Energieversorgung in Deutschland hat sich seit Ende der 1990er Jahre deutlich verändert. Der Ausbau erneuerbarer Energien und die Ausweitung der Elektromobilität stellen das Versorgungssystem vor neue Herausforderungen. Mit der zunehmenden Integration dezentraler Erzeuger in die Netze steigt auch der Bedarf zur dezentralen Erbringung von Systemdienstleistungen.
Die gezielte Be- oder Entlastung einzelner Phasen des Netzes erlaubt den Ausgleich eventuell vorliegender Unsymmetrien. Eine symmetrische Auslastung des Netzes entlastet die Transformatoren, verringert die Verluste und erhöht die Ausnutzung innerhalb der zulässigen Spannungsbänder.
Diese Dissertation stellt ein Umrichtersystem vor, das für den Einsatz in der Ladetechnik von Elektrofahrzeugen oder zur Netzanbindung stationärer Batteriesysteme konzipiert wurde und für die Netzsymmetrierung eingesetzt werden kann.
Der rückspeisefähige Vierleiter-Umrichter mit aktiv moduliertem Neutralleiter bietet die schaltungstechnische Voraussetzung, sowohl symmetrische als auch unsymmetrische Ströme in ein dreiphasiges Vierleiter-Netz einzuprägen. Zur Steuerung des Umrichters wird das neu entwickelte Hyperraumzeigermodulations-Verfahren mit überlagertem Proportional-Resonanz-Regler angewandt.
Aktualisiert: 2021-04-16
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