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Laufende Forschungsprojekte

Intelligenter Sanftstarter

Projektziel

Entwicklung und Industrialisierung eines erweiterten Startverfahrens für Asynchronmotoren am Sanftstarter.

Thyristorbasierte Drehstromsteller, die auch als Sanftstarter bezeichnet werden, gehören zu den hybriden Schaltgeräten und haben sich im Laufe der Zeit zu einer wichtigen Komponente für den Netzstart von Asynchronmaschinen entwickelt. Durch ihren Einsatz können Drehmomentspitzen beim Startvorgang und hohe Anlaufströme kosteneffektiv gemindert werden. Die Prinzipien der Ansteuerverfahren haben sich in den letzten Jahrzehnten in ihrem prinzipiellen Aufbau kaum verändert. Allerdings wurden sie um Zusatzfunktionen wie z.B. einen drehmomentbegrenzten Anlauf oder eine Strombegrenzung erweitert.

Diese Erweiterung des klassischen Systemumfangs stößt allerdings an Grenzen, die durch das Ansteuerverfahren bedingt sind. Hier können neue Verfahren für ein verbessertes Verhalten sorgen, die im Rahmen der Arbeit entwickelt, untersucht, implementiert, getestet und bewertet werden sollen.

Das Forschungsprojekt wird an der OTH Amberg-Weiden im Rahmen einer kooperativen Promotion mit der TU Darmstadt durchgeführt. Auftraggeber und Industriepartner ist die Siemens AG.

Projektlaufzeit

April 2019 bis März 2022 (36 Monate)

Projektmitarbeiter

Funktion(en): wissenschaftlicher Mitarbeiter

Publikationen und Erfindungsmeldungen:

10/2021: Braking Induction Motors Using Soft Starter Torque and Flux Control Algorithm, Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON), Online

09/2021: Industrialized Flux-Oriented Start-up Algorithm for Soft Starter Driven Induction Motors, European Conference on Power Electronics and Applications (EPE), Online

05/2021: Zusatzbremsverfahren für eine Asynchronmaschine am Sanftstarter, in Bearbeitung

10/2020: Novel Predictive Start-Up Algorithm for Soft Starter Driven Induction Motors, Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON), Online, DOI

09/2020: Verfahren zum Betreiben eines Drehstrommotors, in Bearbeitung

04/2020: Verfahren zum Betreiben eines Asynchronmotors, in Bearbeitung

Dezentraler Drehanoden-Antrieb

Projektziel

Aufbau eines Demonstrators für einen dezentralen Drehanoden-Antrieb.

Die Real-Time-Software zur Steuerung eines Drehanoden-Antriebs beziehungsweise des dafür eingesetzten Asynchronmotors soll, im Gegensatz zur derzeit präferierten Systemtopologie, auf einem Low-Cost-Mikrocontroller ausgeführt werden. Die für den Aufbau des Demonstrators benötigte Hardware, wie der Mikrocontroller als Steuerungsplattform sowie die Leistungselektronik mit Treibern, soll aus frei käuflich erwerbbaren Evaluation-Boards aufgebaut werden.

Der Entwurf der Controller-Firmware beziehungsweise die Software zur Motorführung wird mittels der beiden Softwaretools Matlab und Simulink, des Herstellers MathWorks, umgesetzt. Unter der Verwendung des Embedded Coders erfolgt auf Basis des Simulink Simulationsmodells die automatisierte Code-Generierung für die Mikrocontroller Unit des Evaluation-Boards.

Zusammenfassend soll das Low-Cost-Controller Evaluation Board an die bestehende Leistungselektronik der Hardware angebunden werden und als Steuerungsplattform für den Demonstrator des dezentralen Strahler-Antriebs fungieren.

Das Forschungsprojekt wird an der OTH Amberg-Weiden durchgeführt. Auftraggeber und Industriepartner ist die Siemens Healthineers AG.

Projektlaufzeit

Oktober 2021 bis September 2022 (12 Monate)

Projektmitarbeiterin

Funktion(en): wissenschaftliche Mitarbeiterin
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