Messung
Foto: EnCN Kurt Fuchs

Alle Arbeiten können grundsätzlich  auch als Forschungsmaster durchgeführt werden.

Offene Ausschreibungen

Themengebiet:

Bachelor/Masterarbeit (BA/MA) – Elektrische Antriebe

Thema:

Mechanische und thermische Auslegung von elektrischen Maschinen

Kurzbeschreibung:

Ziel der Abschlussarbeit ist die Entwicklung eines mechanisch- / thermischen Modells einer elektrischen Maschine um diese Effekte bei der Auslegung berücksichtigen zu können. Ihre Aufgabe ist die Kopplung der elektromagnetische Feldrechnung an die numerische Simulationen für Strukturmechanik und Temperaturfelder (mit ANSYS Workbench). Weiterhin überführen Sie die Erkenntnisse der numerischen Simulation in ein ver-einfachtes, analytisches Ersatzmodell. Die entstandenen Modelle validieren Sie mess-technisch an Prototypen- bzw. Serienmaschinen.

Ansprechpartner

Name Kontakt
Lukas Rabenstein Lukas Rabenstein
M.Sc.
Projektziel:

    Im Rahmen des Forschungsprojektes BlauPower soll ein hocheffizientes und kostengünstiges System für Kleinwasserkraftwerke entwickelt werden. Augenmerk des Forschungsprojektes sind Wasserkraftwerke im Leistungsbereich von bis zu 100 kW an Standorten mit nur geringem Gefälle. An solchen Wasserkraftwerken werden Wasserräder als Antrieb genutzt.

    Themabeschreibung:

    Für die Umsetzung des Forschungsvorhabens sollen Sie bei der Auslegung der TFM unterstützen und die Modelbildung der TFM in Matlab/Simulink übernehmen. Dieses Maschinenmodell verifizieren sie anhand von dreidimensionalen Feldberechnungen (3D-FEM) sowie an Messungen an einer Prototypenmaschine. Für den Betrieb der TFM an einem Kleinwasserkraftwerk entwerfen Sie die Regelung und implementieren diese an dem Demonstrationskraftwerk.

    Ihre Qualifikationen:
    • Selbstständiges und zielgerichtetes Arbeiten
    • Kenntnisse in der elektrischen Antriebstechnik sowie Regelungstechnik
    • Grundkenntnisse in der Mikrocontrollertechnik sowie in der Programmierung
    • Grundkenntnisse in Modellbildung mit Matlab/Simulink

    Ansprechpartner

    Lukas Rabenstein Lukas Rabenstein
    M.Sc.
    Projektziel:

      Im Rahmen des Forschungsprojektes BlauPower soll ein hocheffizientes und kostengünstiges System für Kleinwasserkraftwerke entwickelt werden. Augenmerk des Forschungsprojektes sind Wasserkraftwerke im Leistungsbereich von bis zu 100 kW an Standorten mit nur geringem Gefälle. An solchen Wasserkraftwerken werden Wasserräder als Antrieb genutzt.

      Themabeschreibung:

      Je nach Menge und Fließgeschwindigkeit des vor-handenen Wassers ergeben sich verschiedene Betriebspunkte, bei denen das Wasserrad am energieeffizientesten arbeitet. Weitere Gegeben-heiten wie z.B. die Fallhöhe des Wassers oder Art und Aufbau des Wasserrades haben ebenfalls Einfluss auf das Betriebsverhalten des Kraftwerks.

      Für den energieeffizientesten Betrieb ist somit eine ganzheitliche Betrachtung des Systems nö-tig. Das Gesamtsystem soll im Rahmen dieser Abschlussarbeit in einem Simulationsmodell abgebildet werden.

      Die Projektarbeit beinhaltet:
      • Einarbeitung in das Themengebiet „Kleinwasserkraftwerke“
      • Erfassen der physikalischen Gegebenheiten im Betrieb von Wasserrädern
      • Untersuchung eines Wasserrades mit numerischer Strömungsmechanik (CFD)
      • Umsetzen der Erkenntnisse in ein Simulationsmodell mit Matlab/Simulink
      Ihre Qualifikationen:
      • Eigenständiges und zielgerichtetes Arbeiten
      • Grundkenntnisse in der Strömungsmechanik
      • Erfahrung mit CFD-Software
      • Grundkenntnisse in Modellbildung mit Matlab/Simulink

                Ansprechpartner

                Lukas Rabenstein Lukas Rabenstein
                M.Sc.
                Projektziel:

                  Im Rahmen des Forschungsprojektes BlauPower soll ein hocheffizientes und kostengünstiges System für Kleinwasserkraftwerke entwickelt werden. Stand der Technik wird eine Asynchronmaschine (ASM) als Generator eingesetzt, die über ein Getriebe vom Wasserrad angetrieben wird und direkt ins Netz einspeist. Aufgrund dieses Aufbaues muss die Drehzahl am Wasserrad immer konstant sein. Dies führt zu Teilweise schlechten Betriebspunkten des Wasserrades.

                  Themabeschreibung:

                  Um das Wasserrad effizienter zu betreiben soll ein drehzahlvariables System eingesetzt werden. Somit muss ein Frequenzumrichter zwischen Generator und Netz eingesetzt werden. Da zusätzlich auf ein Getriebe verzichtet werden soll wird als Generator eine Transversalflussmaschine (TFM), die bei kleinen Drehzahlen und großen Drehmomenten vergleichsweise effizient ist, eingesetzt.

                  Die Netzeinspeisung sowie die Verwendung einer TFM stellen spezielle Anforderungen an den verwendeten Frequenzumrichter.

                  Für diesen Anwendungszweck soll im Rahmen einer Abschlussarbeit ein Frequenzumrichter aus-gelegt, aufgebaut und in Betrieb genommen werden.

                  Die Projektarbeit beinhaltet:
                  • Einarbeitung in den Stand der Technik im Bereich Antriebstechnik und Frequenz-umrichtersysteme
                  • Auslegen der elektrischen Komponenten
                  • Entwickeln des Kühlkonzeptes für den Leistungsteil
                  • Aufbau des Frequenzumrichters
                  • Einarbeitung in das institutseigene Softwareframework
                  • Inbetriebnahme des Frequenzumrichters
                  • Einbindung des Frequenzumrichters in das bestehende Prüfstandsystem
                  Ihre Qualifikationen:
                  • Eigenständiges und zielgerichtetes Arbeiten
                  • Grundkenntnisse von Schaltungstechnik, Leistungselektronik
                  • Grundkenntnisse in der Programmierung (C, Matlab/Simulink)
                  • Elektrotechnische Ausbildung ist wünschenswert

                            Ansprechpartner

                            Lukas Rabenstein Lukas Rabenstein
                            M.Sc.
                            Projektziel:

                              Die Einsatzmöglichkeiten von 3D-Druckern im Be-reich der Entwicklung von elektrischen Maschinen soll im Rahmen einer Projektarbeit untersucht werden.

                              Themabeschreibung:

                              Durch den Einsatz von ferromagnetischen Fila-ment ist es möglich, Teile von elektrischen Ma-schinen mittels 3D-Druch herzustellen.

                              Mit dieser Fertigungsmethode ist es möglich kostengünstige Prototypen anzufertigen um beispielsweise innovative Maschinenkonzepte zu untersuchen.

                              Ihre Aufgabe wird es sein, solche Prototypen her-zustellen und dabei die Grenzen des ferromagnetischen 3D-Drucks zu ermitteln.

                              Die Projektarbeit beinhaltet:
                              • Bestimmen der Eigenschaften von ferro-magnetischen Filament
                              • Konstruktion
                              • Aufbau von 3D gedruckten Prototypen
                              • Inbetriebnahme der Prototypen
                              Ihre Qualifikationen:
                              • Eigenständiges und zielgerichtetes Ar-beiten
                              • CAD Kenntnisse
                              • Kenntnisse in der elektrischen Antriebstechnik

                                        Ansprechpartner

                                        Lukas Rabenstein Lukas Rabenstein
                                        M.Sc.
                                        Themengebiet:

                                        Bachelor/Masterarbeit (BA/MA) – Elektrische Antriebstechnik

                                        Thema:

                                        Konzeptentwurf eines Fluggeräts

                                        Stichworte:
                                        • Innovative Idee
                                        • Systementwurf
                                        • Simulation
                                        Kurzbeschreibung:

                                        Elektrische Antriebe werden zunehmend auch für Anwendungen des elektrischen Fliegens eingesetzt. Sei es für die Lageerkundung bei Rettungseinsätzen, Lastentransport von Gütern in Bergregionen oder künftig für den individuellen und kommerziellen Transport von Personen. Die Anforderungen an Leistungsvermögen und Ausfallsicherheit bei autonomen/teilautonomen Fluggeräten sind hoch, insbesondere beim Transport von Personen. In einer ersten Konzeptstudie soll ein Entwurf für eine fliegendes Ein-Personen Rettungsgerät entstehen, der neben Entwurfsrechnungen auch in Simulation untersucht werden soll.

                                        Ansprechpartner

                                        Name Kontakt
                                        Michael Hoerner Michael Hoerner
                                        M.Sc.
                                        Themengebiet:

                                        Bachelor/Masterarbeit (BA/MA) – Elektrische Antriebstechnik

                                        Thema:

                                        Modellbasierte Prädiktive Regelung (MPC)

                                        Stichworte:
                                        • Modellbasierte Prädiktive Regelung (MPC)
                                        • Regelung von Antrieben
                                        • Mehrphasenmaschine
                                        Kurzbeschreibung:

                                        Im Rahmen des Forschungsprojektes EnCN2 soll die modellbasierte prädiktive Regelung (MPC) auf Mehrphasenmaschinen angewandt werden. Mehrphasige elektrische Antriebssysteme erhalten zunehmend Aufmerksamkeit im Bereich anwendungsnaher Forschung aufgrund der erhöhten Ausfallsicherheit und Drehmomentdichte. Die modellprädiktive Regelung bietet hierbei die ideale Grundlage für die Ansteuerung und Optimierung der komplexen und nichtlinearen Regelstrecke. Mit Hilfe der Simulationsumgebung MATLAB/Simulink soll hierbei die Modellbildung und Evaluierung der Regelung durchgeführt werden, welche als Grundlage für eine experimentelle Evaluierung dient.

                                        Ansprechpartner

                                        Name Kontakt
                                        Sebastian Wendel Sebastian Wendel
                                        M.Sc.
                                        Kurzbeschreibung:

                                        Die Lebensqualität in Städten kann durch Elektromobilität wesentlich verbessert werden. E-Bikes sind dabei das ideal Verkehrsmittel für Kürz und Mittelstrecken. Sie sorgen für weniger lärm und Feinstaub. Dabei soll der Spaß Faktor aber nicht zu kurz kommen.

                                        In diesem Kontext soll die Elektronik für ein allradgetriebenes Fat E bike mit einer elektronischeren Fahrradkette entwickelt werden. Anhand eines Prototypen Fahrrades soll die Praxistauglichkeit nachgewiesen werden

                                        Ansprechpartner

                                        Frau Heba Rajabie
                                        Human Resources - 0911-99335- 210
                                        Neuwieder Str. 3-7
                                        90411 Nürnberg

                                        Themengebiet:

                                        Bachelor/Masterarbeit (BA/MA) – Elektrische Antriebstechnik

                                        Thema:

                                        Modellbasierte Prädiktive Regelung (MPC)

                                        Stichworte:
                                        • Modellbasierte Prädiktive Regelung (MPC)
                                        • Regelung von Antrieben
                                        • Feldschwächbereich
                                        Kurzbeschreibung:

                                        Im Rahmen des Forschungsprojektes EnCN2 soll die modellbasierte prädiktive Regelung (MPC) in Bezug auf die vorteilhafte Ansteuerung von elektrischen Antriebssystemen untersucht werden.
                                        Die modellprädiktive Regelung erhält zunehmend Aufmerksamkeit im Bereich anwendungsnaher Forschung aufgrund der flexiblen Anwendung sowie der vorrauschauenden Optimierung der Stellgrößenwahl. MPC bietet prinzipbedingt die ideale Grundlage für die Ansteuerung und Optimierung von komplexen und nichtlinearen Regelstrecken. Mit Hilfe der Simulationsumgebung MATLAB/Simulink soll hierbei die Modellbildung und Evaluierung der Regelung erfolgen, sowie als Grundlage für eine experimentelle Evaluierung dienen. Die genannte Abschlussarbeit soll in enger Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Bernhard Wagner, aus dem Bereich Regelungstechnik, erfolgen.

                                        Ansprechpartner

                                        Name Kontakt
                                        Sebastian Wendel Sebastian Wendel
                                        M.Sc.
                                        Themengebiet:

                                        Masterarbeit (elektrische Antriebstechnik)

                                         

                                        Thema:

                                        Automatisierte Berechnung von Kaskadenmaschinen (MA)

                                         

                                        Stichworte:
                                        • Kaskadenmaschine
                                        • Analytische und numerische (FEM) Berechnung elektrischer Maschinen
                                        • Automatisierte Generierung von FE-Modellen
                                        • Magnetkreisrechnung (mehrfrequent)
                                        Aufgaben:
                                        • Einarbeitung der vorhandenen analytischen Berechnungsgänge in das allgemeine Berechnungsprogramm des Instituts ELSYS
                                        • Automatisierte Generierung von FE-Modellen mit ANSYS Maxwell aus dem Berechnungsprogramm
                                        • Erweiterung der analytischen Berechnung um semi-analytische Magnetkreisrechnungen zur Berücksichtigung von Sättigungseffekten
                                        • Verifikation der Magnetkreisrechnungen über die FE-Modelle sowie (optional) Messungen an einer vorhandenen Prototypmaschine
                                        • Automatisierte Berechnung von Kaskaden-maschinen unterschiedlicher Baugrößen und Polpaarzahlen
                                        • Gegenüberstellung der Berechnungsverfahren
                                        Kurzbeschreibung:

                                        Mit über 8.600 Mitarbeitern ist AVL das weltweit größte unabhängige Unternehmen für die Entwicklung von Antriebssystemen (Verbrennungsmotoren, Hybrid Systeme, elektrische Antriebe) sowie Simulation und Prüftechnik für PKW, LKW und Schiffsmotoren

                                        Themengebiet:

                                        Bachelor/Masterarbeit (BA/MA) – Elektrische Antriebstechnik

                                        Thema:

                                        Modellbasierte Motorregelung mit Single-Shunt Strom-Messung

                                        Stichworte:
                                        • Motorregelung
                                        • Schaltungsentwurf
                                        • Modellbildung und Algorithmenentwurf in MATLAB/Simulunk
                                        • Experimentelle Verifikation
                                        Kurzbeschreibung:

                                        Im Bereich der Motorregelung spielt der wirtschaftliche Druck, hochperformante Systeme zu immer günstigeren Preisen anbieten zu können, schon immer eine große Rolle. Daher wird häufig versucht, Funktionalität von Hardware-Bausteinen in Software zu verlagern. In dieser Arbeit sollen Ansätze untersucht werden, um einen dreiphasigen Motor mit einem einzigen Stromsensor statt den üblichen zwei oder drei Sensoren zu betreiben und zu regeln („Single-Shunt Strommessung).

                                        Ansprechpartner

                                        Michael Hoerner Michael Hoerner
                                        M.Sc.
                                        Themengebiet:

                                        Forschungsmaster im Rahmen eines Forschungsvorhabens - Elektrische Antriebstechnik

                                        Thema:

                                        Innovative energieeffiziente Antriebe mit Mehrphasenmaschinen

                                        Stichworte:
                                        • Berechnung elektrischer Maschinen
                                        • FEM Berechnung
                                        • Elektrische Antriebstechnik

                                        Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Beschreibung allgemeingültiger Berechnungsansätze für mehrsträngige Induktionsmaschinen sowie geeignete Ansteuerkonzepte und -verfahren von Standardindustrieumrichtern, mit denen mehrphasige Induktionsantriebe methodisch ausgelegt und optimiert werden können um somit die hohen Anforderungen für den Einsatz der Antriebe in industrieller Umgebung erfüllen zu können.

                                        Aufgaben:
                                        • Erstellung eines allgemeingültigen Berechnungsmodells für mehrsträngige Induktionsmaschinen mittels MATLAB
                                        • FEM-Modellerstellung zur Verifikation des Berechnungsmodells
                                        • Ansteuerung der mehrsträngigen Induktionsmaschine mit baugleichen Standardumrichtern

                                        Ansprechpartner

                                        Richard Steckel Richard Steckel
                                        M.Sc.

                                        Betreuer

                                        Andreas Kremser Andreas Kremser
                                        Prof. Dr.
                                        Themengebiet:

                                        Forschungsmaster - Elektrische Antriebstechnik

                                        Thema:

                                        Einfluss der Fertigung auf das Betriebsverhalten von rotierenden elektrischen Maschinen

                                        Stichworte:
                                        • Energietechnik
                                        • Antriebstechnik
                                        • Matlab
                                        • Ansys Maxwell

                                        Die Eisenverluste in rotierenden elektrischen Maschinen können bisher nur unzureichend genau bestimmt werden. Hauptgrund dafür liegt in dem Einfluss der Fertigung auf das Betriebsverhalten. Sowohl die Ummagnetisierungsverluste als auch das Magnetisierungsverhalten verschlechtern sich durch den Fertigungsprozess.

                                        Aufgabenfeld:
                                        • Durchführung von Messungen (Epsteinrahmen, Einzelblattester, Ringproben, Motorenprüfstände)
                                        • Numerische Feldberechnung von Elektromotoren (z.B. in Maxwell)
                                        • Analytische Berechnung von Elektromotoren (z.B. in Matlab) Standardumrichtern

                                        Ansprechpartner

                                        Michael Reinlein Michael Reinlein
                                        M.Eng.

                                        Betreuer

                                        Andreas Kremser Andreas Kremser
                                        Prof. Dr.
                                        Themengebiet:

                                        Forschungsmaster - Elektrische Antriebstechnik

                                        Thema:

                                        Intelligente Antriebstechnik für Industrie 4.0

                                        Stichworte:
                                        • Antriebstechnik
                                        • Matlab/Simulink
                                        • Mikrocontroller
                                        • Regelungstechnik
                                        • Modell Prädiktive Regelung (MPC)

                                        Neue Ansteuerkonzepte für Antriebe und leistungselektronische Systeme (z.B. Netzeinspeisung, Batteriesysteme, usw.) ermöglichen im Rahmen des Gedankens von Industrie 4.0 einen energieeffizienteren Betrieb sowie eine „online“ Diagnose. Diese Diagnose kann Aufschluss über den Zustand des Systems geben (Temperatur, Verschleiß, Lagerschaden, usw.).

                                        Eines der vielversprechendsten neuen Ansteuerkonzepte ist die Modell Prädiktive Regelung (MPC), welche ein reges Interesse aus dem industriellen Umfeld erfährt.

                                        Ansprechpartner

                                        Sebastian Wendel Sebastian Wendel
                                        M.Sc.

                                        Laufende Arbeiten

                                        Themenbeschreibung:

                                        Dieser Algorithmus, der die Absolutwerte von Gate-Spannung und Gate-Strom verwendet, ist in verschiedenen Betriebspunkten mit Hilfe eines Schaltversuchsstands (s. Abb. 2) zu testen und weiterzuentwickeln. Die Programmierung der State Machine des Algorithmus zur Kurzschlusserkennung ist im FPGA des vorhandenen Treibers zu realisieren.

                                        Aufgaben:

                                      • Einarbeitung in das Schaltverhalten von IGBTs (bzw. SiC-MOSFETs)
                                      • Testen des aktuellen Algorithmus für verschiedene Betriebspunkte mit verschiedenen IGBT Generationen
                                      • Weiterentwicklung des Algorithmus
                                      • Dokumentation
                                      • Qualifikationen:

                                        - Grundlegendes Verständnis von IGBTs/ MOSFETs und deren Ansteuerung

                                        - Grundkenntnisse von MATLAB

                                        - Erfahrungen mit VHDL-Programmierung und/oder automatisierter VHDL-Code-Generierung sind wünschenswert

                                        - Eigenständiges und zielgerichtetes Arbeiten

                                        Ansprechpartner

                                        Markus Zocher Markus Zocher
                                        M.Eng.
                                        Themenbeschreibung:

                                        Für die Entwicklung dieses neuartigen Ansteuerkonzepts muss das Schaltverhalten verschiedener IGBT und SiC-MOSFET-Generationen analysiert werden. Als Basis für die Kurzschlusserkennung soll beispielsweise der Verlauf der Gate-Spannung und des Gate-Stroms dienen. Für diese Untersuchungen ist der aktuell aufgebaute Schaltversuchsstand passend zu erweitern.

                                        Aufgaben:

                                        - Einarbeitung in das Schaltverhalten von IGBTs (bzw. SiC-MOSFETs), „Kennenlernen“ des aktuellen Workflows

                                        - Durchführen von Schaltversuchen mit dem bisherigen Aufbau

                                        - Aufbau und Vermessung einer Lastinduk-tivität mit mehreren Abgriffen für den Versuchsstand

                                        - Teil-Automatisierung des Prüfstands mit MATLAB oder LabView

                                        - Durchführung der Charakterisierung ei-nes Leistungshalbleiters mit geändertem Aufbau

                                        - Dokumentation

                                        Qualifikationen:

                                        - Grundlegendes Verständnis von IGBTs/ MOSFETs und deren Ansteuerung

                                        - Erfahrungen mit MATLAB/Simulink sind wünschenswert

                                        - Grundkenntnisse in der Programmiersprache C bzw. C++ sind von Vorteil

                                        - Eigenständiges und zielgerichtetes Arbeiten

                                        Ansprechpartner

                                        Markus Zocher Markus Zocher
                                        M.Eng.
                                        Beschreibung:

                                        Im Rahmen eines kooperativen Forschungsprojektes mit dem Industriepartner Afag GmbH soll die modellbasierte prädiktive     Regelung     (MPC)     auf     mechatronische Schwingförderer  angewandt   werden.  Hierbei  soll  die Simulationsumgebung MATLAB/Simulink für die Modell- bildung und Evaluierung der Regelung genutzt werden, welche  als  Grundlage  für  eine  reale  Anwendung  dient. Ziel ist der Wissenstransfer von Forschung zur Industrie.

                                            Die Projektaufgabe beinhaltet

                                            -     Modellierung von elektrischen und mechanischen Regelstrecken
                                            -     Entwurf von Regelalgorithmen (Simulation und Experimentell)
                                            -     Programmieren von Echtzeitsystemen mittels RCP
                                            -     Ansteuerung von realen Antriebssystemen

                                                      Ansprechpartner

                                                      Sebastian Wendel Sebastian Wendel
                                                      M.Sc.
                                                      Themengebiet:

                                                      Bacheloer-/Masterarbeit- Elektrische Antriebstechnik

                                                      Thema:

                                                      Bestimmung der Magnetverluste in permanenterregten Synchronmasschinen mittels FEMAG

                                                      Stichworte:
                                                      • Berechnung elektrischer Maschinen
                                                      • FEM Berechnung
                                                      • Elektrische Antriebstechnik

                                                      Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens in Kooperation mit der Siemens AG ist die Entwicklung eines (semi-)analytischen Berechnungsmodells für die Verlustbestimmung in Seltene-Erden-Magneten permanenterregter Synchronmaschinen (PMSM).

                                                      Aufgaben:
                                                      • FEM-Modellerstellung und Berechnung der Magnetverluste mittels FEMAG und ANSYS Maxwell
                                                      • Umsetzung der Kopplung zwischen MATLAB und FEMAG
                                                      • Visualisierung der Berechnungsergebnisse mittels MATLAB
                                                      • Dokumentation der Ergebnisse

                                                      Betreuer

                                                      Andreas Kremser Andreas Kremser
                                                      Prof. Dr.

                                                      Ansprechpartner

                                                      Tobias Gerlach Tobias Gerlach
                                                      M.Sc.
                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelorarbeit - Elektrische Antriebstechnik und Automatisierungstechnik

                                                      Thema:

                                                      Prüfstandautomatisierung mittels LabVIEW

                                                      Stichworte:
                                                      • Antriebstechnik
                                                      • Automatisierung
                                                      • elektrische Maschinen
                                                      • LabVIEW

                                                      Übergeordnetes Ziel des Projektes ist die Automatisierung von Messabläufen am institutseigenen 400 kW-Antriebsprüfstand am Energie Campus Nürnberg (EnCN) mittels LabVIEW.

                                                      Für die Erstellung von Wirkungsgradkennfeldern ist die Messung der dafür notwendigen Parameter an einer Vielzahl unterschiedlicher Betriebspunkte der elektrischen Maschine notwendig. Hierfür müssen de Belastungsmaschine und der zu vermessende Antrieb über entsprechende Schnittstellen angesteuert und die Messdaten der Messgeräte ausgelesen und verarbeitet werden. 

                                                      Ansprechpartner

                                                      Richard Steckel Richard Steckel
                                                      M.Sc.
                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit - Elektrische Antriebstechnik

                                                      Thema:

                                                      Echtzeit Antriebsregelung mit Matlab/Simulink

                                                      Stichworte:
                                                      • Antriebstechnik
                                                      • Matlab/Simulink
                                                      • Mikrocontroller
                                                      • FPGA
                                                      • Regelungstechnik

                                                      Für die Evaluierung von neuartigen Regelalgorithmen ist die Performance von herkömmlichen Mikrocontrollern oft nicht ausreichend. Daher soll im Rahmen einer Projekt- oder Abschlussarbeit die Anbindung von neuen Echtzeitsystemen untersucht werden.

                                                      Ein wichtiger Kernpunkt hierbei wird die Codegenerierung aus Matlab/Simulink sein, welche in der heutigen Entwicklungsarbeit zunehmend Einzug erhält. Außerdem bekommt der Student einen tiefgreifenden Einblick in den Aufbau und die Funktionsweise eines Motors sowie dessen Ansteuerung. 

                                                      Asprechpartner

                                                      Abgeschlossene Arbeiten

                                                      Themengebiet:

                                                      Bacheloerarbeit

                                                      Thema:

                                                      Wirtschaftlich/Technische Analyse der Kaskadenmaschine

                                                      Stichworte:    
                                                      • Berechnung elektrischer Maschinen
                                                      • Antriebssysteme/Generatorsysteme
                                                      • Elektrische Antriebstechnik                

                                                      Da die Kaskadenmaschine eine sehr innovative Art von Elektromotor bzw. -generator ist, gibt es noch sehr wenig Betrachtungen zur Wirtschaftlichkeit eines Systems mit der Kaskadenmaschine.
                                                      Die Aufgabenstellung der Bachelorarbeit umfasst die Analyse von gängigen Antriebssystemen auf Basis von permanenterregten Synchronmaschinen und Asynchronmaschinen, sowie eine ausführliche Analyse eines Systems mit Kaskadenmaschine. Dabei sollen sowohl technische, als vor allem auch wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt werden.

                                                      Aufgaben:
                                                      • Einarbeitung in den Stand der Technik im Bereich Antriebssysteme / Generatorsysteme
                                                      • Analyse gängiger Systeme
                                                      • Technische Betrachtung
                                                      • Wirtschaftliche Betrachtung
                                                      • Vergleich: Stand der Technik – Kaskadenmaschine
                                                      • Untersuchung der Industrialisierbarkeit der Kaskadenmaschine
                                                      • Abschließende Bewertung

                                                      Ansprechpartner

                                                      Themengebiet:

                                                      Bacheloerarbeit

                                                      Thema:

                                                      Reduzierter Frequenzumrichter für eine Kaskadenmaschine

                                                      Stichworte:
                                                      • Berechnung elektrischer Maschinen
                                                      • Antriebssysteme/Frequenzumrichtersysteme
                                                      • Elektrische Antriebstechnik

                                                      Im aktuellen Stand des Forschungsprojekts der Kaskadenmaschine wird ein vorhandener Frequenzumrichter verwendet, dessen Leistung und Baugröße deutlich größer als nötig ist. Aufgabe der Bachelorarbeit ist es, den aktuellen Stand aufzunehmen und eine an die Leistung angepasste Version zu entwerfen, aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. Zur Erprobung steht der vorhandene Prototyp der Kaskadenmaschine zur  Verfügung.  Die Herausforderung ist, ein robustes, kleines System zu entwickeln, welches sich im Idealfall direkt auf die Maschine montieren lässt.

                                                      Aufgaben:
                                                      • Einarbeitung in den Stand der Technik im Bereich Antriebstechnik und Frequenzumrichtersysteme
                                                      • Aufnahme der Anforderungen an das System
                                                      • Konzeption der Umsetzung
                                                      • Aufbau
                                                      • Inbetriebnahme und Test
                                                      • Abschließende Bewertung

                                                      Ansprechpartner

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit - Microcontroller, DSP

                                                      Thema:

                                                      Farbdisplay auf Basis organischer LED an Microchip PIC 18 Controller betreiben

                                                      Stichworte:
                                                      • Microcontroller
                                                      • LED

                                                      Anwendungsgebiet: Smart Home Application
                                                      Erstellen von grundlegenden Funktionsbibliotheken zur Initialisierung und zum Darstellen von Objekten auf dem Display.

                                                      Vergleich Energieverbrauch zu Standard-LCD Technik anhand eines vorhandenen kleinen Displays. Entwicklung einer Beispielapplikation zur Darstellung von Temperaturen und Betriebszustände.

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit - Microcontroller, DSP

                                                      Thema:

                                                      Analogausgänge auf 4 Kanälen für PIC 18 Board für Stellantriebe

                                                      Stichworte:
                                                      • Microcontroller
                                                      • PIC 18 Board
                                                      • Stellantriebe

                                                      Hardwareentwicklung PWM oder DAC Komponenten an µC anbinden.
                                                      Software Module / Objekte zur Ausgabe der analogen Spannungen.

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit - Microcontroller, DSP

                                                      Thema:

                                                      Powerline Module für DC Netze

                                                      Stichworte:
                                                      • Microcontroller
                                                      • DC Netze
                                                      • Powerline Module

                                                      Module vorhanden. Inbetriebname, Untersuchung und Quantifizierung der Störfestigkeit der Übertragung auf DC Netze im Spannungsbereich ca. 400V bis 800V

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit - Microcontroller, DSP

                                                      Thema:

                                                      3D-Darstellung von DSP Boards in Eagle

                                                      Stichworte:
                                                      • Microcontroller
                                                      • Eagle

                                                      Anlegen der Bibliotheken für unsere Projekte (DSP Plattformboards)

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit - Leistungselektronik

                                                      Thema:

                                                      Aufbau eines IGBT Stromrichters für das Praktikum Leistungselektronik

                                                      Stichworte:
                                                      • Leistungselektronik
                                                      • IGBT
                                                      • Stromrichter

                                                      Zwei-dreiphasige Stromrichterbrücken sollen mit einer DSP Steuerung verbunden werden und als Kompaktaufbau nach Vorgaben und Schaltplänen erstellt werden.
                                                      Baugruppe, Schaltpläne und Software sind vorhanden.

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit - Leistungselektronik

                                                      Thema:

                                                      Simulationstool für thermische Auslegung von Kühlsystemen für Leitungsteile

                                                      Stichworte:
                                                      • Leistungselektronik
                                                      • Simulationstool
                                                      • Kühlsystem

                                                      Für luft- und wassergekühlte Stromrichter soll ein Tool erstellt werden zur 3D Simulation der Temperaturen an den Halbleitern und Kühlkörpern. Zunächst sollen die physikalischen Zusammenhänge untersucht werden und geeignete Modell erstellt werden. Diese Modelle sollen so vereinfacht werden, dass mithilfe einer Beschreibung des Aufbaus und der Komponenten eine vereinfachte Berechnung in einer Tabellenkalkulation (z.B. Excel) durchgeführt werden kann.

                                                      Exemplarisch sollen die Funktionsfähigkeit und die Genauigkeit an Beispielen überprüft werden.

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit - Leistungselektronik

                                                      Thema:

                                                      Langzeitverhalten von IGBT Modulen

                                                      Stichworte:
                                                      • Leistungselektronik

                                                      Untersuchung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften von bereits gealterten IGBT Modulen. Es sollen darauf Erkenntnisse über Schädigungsmechanismen und Degradation der Verbindungstechnik gewonnen werden. Diese sollen mit bereits von anderen Instituten veröffentlichten Untersuchungen verglichen werden.

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit

                                                      Thema:

                                                      Energieeffizienz Studie für ELSYS / GPE

                                                      Stichworte:
                                                      • Leistungselektronik
                                                      • Energieeffizienz

                                                      Untersuchung der Energieverbräuche, Installation der Messtechnik, Verknüpfung der Daten und Auswertung. Identifikation von Einsparpotenzialen und Umsetzungsplänen.

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit

                                                      Thema:

                                                      Untersuchung verschiedene Verfahren zur integrierten Spannungsmesstechnik für Stromrichter

                                                      Stichworte:
                                                      • Leistungselektronik
                                                      • Spannungsmesstechnik
                                                      • Stromrichter

                                                      Potenzialgebundene und isolierte Übertragungstechnik. Untersuchung des Frequenzverhaltens, Genauigkeit und Störfestigkeit.

                                                      Themengebiet:

                                                      Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit

                                                      Thema:

                                                      Ladestation für Elektrofahrzeuge mit einstellbarem Ladestrom

                                                      Stichworte:
                                                      • Leistungselektronik
                                                      • Ladestation
                                                      • Elektrofahrzeuge

                                                      Über das Pilotsignal soll der Ladestrom vorgegeben werden. Im ersten Schritt wird ein kommerziell erhältliches Steuergerät untersucht. Anschließend soll das Pilotsignal über einen Linux-Controller erzeugt und an das Fahrzeug ausgegeben werden.