Alle Arbeiten können grundsätzlich auch als Forschungsmaster durchgeführt werden.

Messung
Foto: EnCN Kurt Fuchs

Laufende Arbeiten

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.
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

                Betreuer

                Armin Dietz Armin Dietz
                Prof. Dr.-Ing.

                Ansprechpartner

                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.

                Offene Ausschreibungen

                Umfeld der Arbeit:

                Die kostengünstige und robuste Asynchronmaschine ist im industriellen Bereich in sehr vielen Anwendungen anzutreffen - von wenigen Kilowatt bis in den Megawattbereich. Aus Gründen der Effizienz und der günstigen Leistungselektronik, ist in den letzten Jahrzehnten ein Trend, weg vom Netzbetrieb und hin zum Umrichterbetrieb, zu erkennen. Zudem ist der Stand der Technik, Motoren direkt mit der Lastmaschine auf einen gemeinsamen Fundamentrahmen zu montieren und dem Kunden als kosteneffizientes Gesamtprodukt anzubieten. Durch die produktspezifischen Eigenschaften, zusammen mit den Elastizitäten des gewählten Fundaments beim Kunden, müssen aufgrund des Schwingungsverhaltens Drehzahlbereiche gesperrt werden. Ein, in den Grundzügen, bereits entwickeltes aktives System soll es ermöglichen, Motoren bei Drehzahlen zu betreiben, die aufgrund von Schwingungsresonanzen normalerweise nicht angefahren werden dürfen. Das am Institut ELSYS entwickelte Aktuatorsystem sitzt zwischen einem elastischen Strahlrahmenfundament und einem 2-poligen Asynchronmotor, welcher über einen Frequenzumrichter in seiner Drehzahl frei geregelt werden kann.

                Themenbeschreibung:

                Für eine bestmöglich Simulation und je nach Regelverfahren, ist eine genaues Modell des zu regelnden Systems sinnvoll bis unabdingbar. Bei überschaubar Systemgröße ist ein analytisches Modell noch händelbar. Bei größeren Modellen sind die Systemmatrizen meist nicht mehr überschaubar, sodass man sich u.a. FE-Programme zu nutze macht um an die gesuchten Systemmatrizen zu gelangen.

                So ist das Ziel der Arbeit eine einfache, wenn möglich automatisierte, Kopplung für die Modellübertragung zwischen den beiden Programmen Ansys und Matlab/Simulink herzustellen und in letzterem ein Zustandsraummodell zu erstellen und zu analysieren / validieren.

                Aufgaben & Ziele in Stichpunkten

                • Modellextraktion/-reduktion aus Ansys Workbench
                • Automatische Integration in Matlab/Simulink
                • Erstellung eines Zustandsraummodells
                • Regelungstechnische Analyse in Matlab/Simulink 

                Anforderungen !?

                • Modellextraktion/-reduktion aus Ansys Workbench
                • Automatische Integration in Matlab/Simulink
                • Erstellung eines Zustandsraummodells
                • Regelungstechnische Analyse in Matlab/Simulink

                 Und was ist für mich drin?

                • Einblick in laufendes mechatronisches
                • Entwicklungsprojekt mit der Möglichkeit sich kreativ einbringen zu können
                • Regelmäßige Onlinemeetings und Feedbackrunden

                (Sie sind motiviert und am Thema interessiert, aber die Aufgaben/Anforderungen stimmen nicht vollends mit Ihren Interessen/Fähigkeiten überein? Kontaktieren Sie uns per Mail!)

                Ansprechpartner

                Betreuer

                Name Kontakt
                Ulrich Werner Ulrich Werner
                Prof. Dr.-Ing.

                Umfeld der Arbeit:

                Die kostengünstige und robuste Asynchronmaschine ist im industriellen Bereich in sehr vielen Anwendungen anzutreffen - von wenigen Kilowatt bis in den Megawattbereich. Aus Gründen der Effizienz und der günstigen Leistungselektronik, ist in den letzten Jahrzehnten ein Trend, weg vom Netzbetrieb und hin zum Umrichterbetrieb, zu erkennen. Zudem ist der Stand der Technik, Motoren direkt mit der Lastmaschine auf einen gemeinsamen Fundamentrahmen zu montieren und dem Kunden als kosteneffizientes Gesamtprodukt anzubieten. Durch die produktspezifischen Eigenschaften, zusammen mit den Elastizitäten des gewählten Fundaments beim Kunden, müssen aufgrund des Schwingungsverhaltens Drehzahlbereiche gesperrt werden. Ein, in den Grundzügen, bereits entwickeltes aktives System soll es ermöglichen, Motoren bei Drehzahlen zu betreiben, die aufgrund von Schwingungsresonanzen normalerweise nicht angefahren werden dürfen. Das am Institut ELSYS entwickelte Aktuatorsystem sitzt zwischen einem elastischen Strahlrahmenfundament und einem 2-poligen Asynchronmotor, welcher über einen Frequenzumrichter in seiner Drehzahl frei geregelt werden kann.

                Themenbeschreibung:

                Das vorhandene Aktuatorsystem wird mittels eines Entwicklungsboard (TMS320F28379D) von Texas Instruments und einem analogen Leistungsteil geregelt, sodass die mechanischen Schwingungen des Motors stark reduziert werden.
                Zum Zweck der Evaluierung soll, auf Basis eines vorhandenen Regelungskonzeptes, ein analoger Regler nebst Leistungsteil (kann evtl. übernommen werden) entworfen werden. Hierbei sollen der Regler und Leistungsteil auf die Rückführgröße entsprechend so reagieren, dass Stellglieder (bipolare Voice-Coils / Tauschspulenaktuatoren) die mechanischen Schwingungen des Motors reduzieren

                Aufgaben & Ziele in Stichpunkten

                • Entwicklung, Layout und Fertigung (nur Bestückung und Verdrahtung) eines (voll-) analogen Reglers nebst Leistungsteil für bipolare 1-phasige Voice-Coils
                • Optimierung, Erweiterung und (sofern möglich) Test des entwickelten Systems
                • Simulation der Schaltung in LT-Spice und Matlab/Simulink
                • Regelungstechnische Analyse in Matlab/Simulink

                Anforderungen !?

                • Erste Erfahrungen mit der Hardwareumsetzung von Platinen
                • Freude an der Verbesserung und Entwicklung analoger Schaltungen
                • Eigenständiges und zielgerichtetes Arbeiten in freiem Arbeitsumfeld


                 Und was ist für mich drin?

                • Einblick in laufendes mechatronisches
                • Entwicklungsprojekt mit der Möglichkeit sich kreativ einbringen zu können
                • Regelmäßige Onlinemeetings und Feedbackrunden

                (Sie sind motiviert und am Thema interessiert, aber die Aufgaben/Anforderungen stimmen nicht vollends mit Ihren Interessen/Fähigkeiten überein? Kontaktieren Sie uns per Mail!)

                Ansprechpartner

                Betreuer

                Name Kontakt
                Ulrich Werner Ulrich Werner
                Prof. Dr.-Ing.

                Umfeld der Arbeit:

                Die kostengünstige und robuste Asynchronmaschine ist im industriellen Bereich in sehr vielen Anwendungen anzutreffen - von wenigen Kilowatt bis in den Megawattbereich. Aus Gründen der Effizienz und der günstigen Leistungselektronik, ist in den letzten Jahrzehnten ein Trend, weg vom Netzbetrieb und hin zum Umrichterbetrieb, zu erkennen. Zudem ist der Stand der Technik, Motoren direkt mit der Lastmaschine auf einen gemeinsamen Fundamentrahmen zu montieren und dem Kunden als kosteneffizientes Gesamtprodukt anzubieten. Durch die produktspezifischen Eigenschaften, zusammen mit den Elastizitäten des gewählten Fundaments beim Kunden, müssen aufgrund des Schwingungsverhaltens Drehzahlbereiche gesperrt werden. Ein, in den Grundzügen, bereits entwickeltes aktives System soll es ermöglichen, Motoren bei Drehzahlen zu betreiben, die aufgrund von Schwingungsresonanzen normalerweise nicht angefahren werden dürfen. Das am Institut ELSYS entwickelte Aktuatorsystem sitzt zwischen einem elastischen Strahlrahmenfundament und einem 2-poligen Asynchronmotor, welcher über einen Frequenzumrichter in seiner Drehzahl frei geregelt werden kann.

                Themenbeschreibung:

                Das vorhandene Aktuatorsystem wird mittels eines Entwicklungsboards (TMS320F28379D)  von Texas Instruments und einem analogen Leistungsteil geregelt, sodass die mecha-nischen Schwingungen des Motors bereits stark reduziert werden können.

                Zum Zweck der Evaluierung soll ein Leistungs-teil entworfen werden, welches das, vom µC er-rechnete PWM-Stellgröße, verstärkt und somit die elektrodynamischen Aktuatoren (bipolare Voice-Coils / Tauchspulenaktuatoren) antreiben kann.

                Aufgaben & Ziele in Stichpunkten

                • Entwicklung, Layout und Fertigung (nur Bestückung / Verdrahtung) eines pulsweitenmodulierten Leistungsteils für bipolare 1-phasige Voice-Coils
                • Optimierung, Erweiterung und (sofern möglich) Test des entwickelten Systems
                • Simulation der Schaltung in Matlab/Simulink und LT-Spice
                • Regelungstechnische Analyse in Matlab/Simulink
                • Fertigstellung der gefertigten Platine und Unterbringung in ausgewählten Metallgehäuse

                Anforderungen !?

                • Erste Erfahrungen mit der Hardwareumsetzung von Platinen
                • Freude an der Verbesserung und Erweiterung bestehender Schaltungen
                • Eigenständiges und zielgerichtetes Arbeiten in freiem Arbeitsumfeld

                 Und was ist für mich drin?

                • Einblick in ein laufendes mechatronisches Entwicklungsprojekt mit der Möglichkeit sich kreativ einbringen zu können
                • Arbeitsplatzunabhängige Bearbeitung möglich
                • Regelmäßige Onlinemeetings und Feedbackrunden

                (Sie sind motiviert und am Thema interessiert, aber die Aufgaben/Anforderungen stimmen nicht vollends mit Ihren Interessen/Fähigkeiten überein? Kontaktieren Sie uns per Mail!)

                Ansprechpartner

                Betreuer

                Name Kontakt
                Ulrich Werner Ulrich Werner
                Prof. Dr.-Ing.

                Umfeld der Arbeit:

                Die kostengünstige und robuste Asynchronmaschine ist im industriellen Bereich in sehr vielen Anwendungen anzutreffen - von wenigen Kilowatt bis in den Megawattbereich. Aus Gründen der Effizienz und der günstigen Leistungselektronik, ist in den letzten Jahrzehnten ein Trend, weg vom Netzbetrieb und hin zum Umrichterbetrieb, zu erkennen. Zudem ist der Stand der Technik, Motoren direkt mit der Lastmaschine auf einen gemeinsamen Fundamentrahmen zu montieren und dem Kunden als kosteneffizientes Gesamtprodukt anzubieten. Durch die produktspezifischen Eigenschaften, zusammen mit den Elastizitäten des gewählten Fundaments beim Kunden, müssen aufgrund des Schwingungsverhaltens Drehzahlbereiche gesperrt werden. Ein, in den Grundzügen, bereits entwickeltes aktives System soll es ermöglichen, Motoren bei Drehzahlen zu betreiben, die aufgrund von Schwingungsresonanzen normalerweise nicht angefahren werden dürfen. Das am Institut ELSYS entwickelte Aktuatorsystem sitzt zwischen einem elastischen Strahlrahmenfundament und einem 2-poligen Asynchronmotor, welcher über einen Frequenzumrichter in seiner Drehzahl frei geregelt werden kann.

                Themenbeschreibung:

                Für verschiedene Untersuchungen ist es nötig, dem System über die Wellenenden des Motors verschiedene Unwuchtanregungen vorgeben zu können. Hierfür sollen Bauteile entwickelt werden, mit deren Hilfe es möglich ist, die ge-wünschten Unwuchtanregungen ins System einzukoppeln, um zum Bespiel eine statische und oder eine Momentenunwucht zu erzeugen  bzw. zu simulieren.

                Aufgaben & Ziele in Stichpunkten

                • Konstruktion von rotationsymmetrischen Bauteilen zur Unwuchtanregung
                • Numerische Modalanalyse und Harmonische Analysen per FEM zur Entwicklungslenkung und Validierung
                • Erstellung fertigungsgerechter technischer Zeichnungen
                • Experimentelle Modalanalyse zur Validierung nach der Montage der gefertigten Bauteile
                • Betriebsversuche mit Anregung der Systemeigenfrequenzen

                Anforderungen !?

                • Erfahrung im Bereich der CAD-Konstruktion (vorzugsweise SolidWorks)
                • Grundlegende Kenntnisse im Bereich der Modalanalysen und FE-Simulation
                • Eigenständiges und zielgerichtetes Arbeiten

                 Und was ist für mich drin?

                • Einblick in laufendes mechatronisches Entwicklungsprojekt mit der Möglichkeit sich kreativ einbringen zu können
                • Arbeitsplatzunabhängige Bearbeitung möglich
                • Regelmäßige Onlinemeetings und Feedbackrunden

                (Sie sind motiviert und am Thema interessiert, aber die Aufgaben/Anforderungen stimmen nicht vollends mit Ihren Interessen/Fähigkeiten überein? Kontaktieren Sie uns per Mail!)

                Ansprechpartner

                Betreuer

                Name Kontakt
                Ulrich Werner Ulrich Werner
                Prof. Dr.-Ing.

                Beschreibung:

                Um den Wirkungsgrad permanenterregter Synchronmaschinen (PMSM) zu erhöhen, werden diese immer weiter im Grenzbereich betrieben. Hierbei besteht die Gefahr, dass die Permanentmagnete im Rotor über ihrer zulässigen Maximaltemperatur betrieben werden und dauerhaft entmagnetisieren. Daher ist eine Bestimmung der Magnettemperatur im laufenden Betrieb wünschenswert. Daher soll in dieser Abschlussarbeit eine faseroptische Lösung erarbeitet werden, über welche die Messdaten mittels eines optischen Drehübertragers, unbeeinflusst von den umgebenden Feldern störungsfrei aus dem Rotor zum Statorgehäuse übertragen werden können. Zudem muss die Sensorleiterplatte im laufenden Betrieb mit Energie versorgt werden. Auch hierzu ist eine faseroptische Lösung wünschenswert. Im Idealfall wird für Energieversorgung und Datenrückkanal dieselbe Faser verwendet (Halbduplex). In diesem Fall kann ein einfacher „on-axis“ Drehübertrager mit Polymerfasern (POF) aufgebaut werden. Durch den großen Kerndurchmesser von POF ist ein derartiger Drehübertrager mit einer einfachen und robusten Optik denkbar.

                Aufgaben:

                • Literaturrecherche und Aufstellen geeigneter Sensorkonzepte
                • Leiterplattenentwurf (Sensor-LP) und µC-Programmierung
                • Anpassung einer bestehenden Basis-LP (Zentrale) an den Sensor
                • Konzeption und Komponentenauswahl für die optische Strecke
                • Mechanische Konstruktion
                • Aufbau und Test der Optischen Strecke im Labor
                • Aufbau und Test des Systems mit kompletter Optik im Labor
                • Vorbereitung zur Integration in eine rotierende Maschine
                • Optional: Test des Sensorsystems in einer rotierenden Maschine

                 Ziele:

                • Prototyp eines faseroptisch gekoppelten Systems zur Temperaturmessung in rotierenden elektrischen Maschinen

                Projektleiter

                Name Kontakt
                Armin Dietz Armin Dietz
                Prof. Dr.-Ing.

                Ansprechpartner

                Name Kontakt
                Michael Hoerner Michael Hoerner
                M.Sc.

                Thema des 3-semestrigen M-APR-Projekts:

                Erforschung und Erprobung von Reinforcement Learning zur Regelung von elektrischen Antrieben.

                Einbindung in übergeordnetes aFuE-Projekt, Laufzeit, Projektart:

                Die Themenstellung ist in das Forschungsprojekt „KIRA“ eingebunden, in dem neuartige Regelverfahren für die elektrische Antriebstechnik untersucht werden. Das Projekt an der TH Nürnberg wird durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie mit ca. 240 T€ gefördert. Projektlaufzeit: 01.01.2021 – 31.6.2022. Zu bearbeiten ab SoSe 2021.

                Übergeordnetes Projekt: 

                Ziel des Vorhabens „KIRA“ ist die Reduzierung der Schwingungsbelastung von elektrischen Antrieben durch neuartige Regelverfahren. Hierzu werden Regelverfahren auf Basis von Reinforcement Learning erforscht und erprobt. 

                Aufgaben:

                Die Aufgabenstellung sieht die Erforschung und Erprobung von Verfahren aus dem Bereich des Reinforcement Learning für die Regelung von elektrischen Antrieben vor.

                Schwerpunkte:

                • Recherche zu Machine Learning / Reinforcement Learning
                • Umsetzung von Reinforcement Learning Verfahren mit gängigen Frameworks
                • Untersuchung von Reinforcement Learning Verfahren mit gängigen Frameworks
                • Untersuchung von Reinforcement Learning für Steuer- und Regelung von elektrischen Antrieben von technischen Systemen
                • Adaption auf elektrische Antriebe

                Das Thema ist in die folgenden Teilaspekte gegliedert:

                • ­Einarbeitung in Reinforcement Learning Algorithmen
                • ­Nutzung gängiger Frameworks für Machine Learning
                • ­Nutzung gängiger Frameworks für Reinforcement Learning
                • ­Nutzung bekannter Algorithmen für die Regelung von el. Antrieben
                • ­Verifikation der Leistungsfähigkeit in Simulationsumgebungen
                • ­Auswertung der Messungen, Bewertung der Verfahr-en

                ­

                Anforderungen:

                ­

                Abschluss als:

                • Bachelor of Science / Bachelor of Engineering mit entsprechender Fachrichtung
                  Elektrotechnik / Mechatronik / Maschinenbau / Informatik / etc.

                ­

                ­Vorteilhaft folgende Vertiefungen / praktische Erfahrungen / Kenntnisse etc.:

                • ­Erfahrung zu elektrischen Maschinen
                • ­Interesse und eigenverantwortliche Arbeitsweise
                • ­Verlesungen zu elektrischen Antrieben / Regelungstechnik (ENT, AUT)
                • ­Erfahrung mit Mikroprozessoren / FPGA

                Projektleiter

                Name Kontakt
                Armin Dietz Armin Dietz
                Prof. Dr.-Ing.
                Tobias Schindler Tobias Schindler
                M.Sc.

                Ansprechpartner

                Name Kontakt
                Tobias Schindler Tobias Schindler
                M.Sc.

                Thema des 3-semestrigen M-APR-Projekts:

                Erforschung und Erprobung von intelligenten Regelungsverfahren für Antriebe im industriellen Umfeld (Industrie 4.0).

                Einbindung in übergeordnetes aFuE-Projekt, Laufzeit, Projektart:

                Neue Ansteuerkonzepte für Antriebe und leistungs-

                elektronische Systeme (z.B. Netzeinspeisung, Batteriesysteme, usw.) ermöglichen im Rahmen des Gedankens von Industrie 4.0 einen energieeffizienteren Betrieb sowie eine „online“ Diagnose. Weiterhin können sekundäre Regelziele wie eine reduzierte Schwingungsbelastung der Maschinen realisiert werden. Neben dem Ansteuerkonzept werden auch leistungs-elektronische Schaltungen entworfen, welche einen modularen und miniaturisierten Betrieb dieser Systeme ermöglicht. Das Thema ist in ein internes Projekt angebunden, die diese Ansteuerkonzepte erforscht. Zu bearbeiten ab SoSe 2021.

                Aufgaben: 

                Die Aufgabenstellung sieht die Erforschung und Erprobung von Verfahren zur Ansteuerung von Antrieben und leistungselektronischen Systemen vor.

                Schwerpunkte:

                •  Ansteuerung von Antrieben und leistungselektro-nischen Systemen
                • Entwurf von Regelalgorithmen
                • Programmieren von Echtzeitsystemen
                • Entwurf von VHDL-Schaltungen
                • Entwerfen von leistungselektronischen Schaltungen (PCB-Design)

                Das Thema ist in die folgenden Teilaspekte gegliedert:

                • ­Einarbeitung in intelligente Ansteuerverfahren
                • ­Simulation und Vergleich von Regelverfahren
                • ­Implementierung der Verfahren auf einer modernen Berechnungsplattform
                • ­Nutzung bekannter Algorithmen für die Regelung von el. Antrieben
                • ­Auswertung der Messungen, Bewertung der Verfahren

                Anforderungen:

                ­

                Abschluss als:

                • Bachelor of Science / Bachelor of Engineering mit entsprechender Fachrichtung Elektrotechnik / Mechatronik / Maschinenbau / Informatik / etc.

                ­

                ­Vorteilhaft folgende Vertiefungen / praktische Erfahrungen / Kenntnisse etc.:

                • ­Erfahrung zu elektrischen Maschinen
                • ­Interesse und eigenverantwortliche Arbeitsweise
                • ­Verlesungen zu elektrischen Antrieben / Regelungstechnik (ENT, AUT)
                • ­Erfahrung mit Mikroprozessoren / FPGA

                Projektleiter

                Name Kontakt
                Armin Dietz Armin Dietz
                Prof. Dr.-Ing.
                Tobias Schindler Tobias Schindler
                M.Sc.

                Ansprechpartner

                Name Kontakt
                Tobias Schindler Tobias Schindler
                M.Sc.

                Thema des 3-semestrigen M-APR-Projekts:

                Entwicklung von elektronischen Schaltungen sowie von FPGA-Designs für eine moderne Berechnungsplattform (UltraZohm).

                Einbindung in übergeordnetes aFuE-Projekt, Laufzeit,  Projektart:

                Die Themenstellung ist in das Projekt KI-Power eingebunden. Im Rahmen von KI-Power wird eine heterogene Berechnungsplattform für leistungs-

                elektronische Systeme auf Basis von Xilinx UltraScale+ erforscht. Das Projekt wird vom BMBF mit ca. 1,5 Mio. € gefördert. Projektlaufzeit bis 6/2023. Zu bearbeiten ab SoSe 2021.

                Aufgaben:

                Die Aufgabenstellung sieht die Entwicklung von elektronischen Schaltungen (PCB-Design) sowie die Entwicklung von IP-Cores (FPGA) vor.

                Schwerpunkte:

                •   Entwürfe von Leiterplatten (Alitium Designer)
                •   Entwicklung von IP-Cores
                •   Programmieren von Echtzeitsystemen
                •   Entwurf von VHDL-Schaltungen
                •   Softwareentwicklung (Baremetal & Embedded Linux)

                Das Thema ist in die folgenden Teilaspekte gegliedert:

                •   ­Einarbeitung in die Berechnungsplattform
                •   ­Untersuchung von Code-Generierung (Vitis HSL)
                •   ­Schaltungsentwurf für die Berechnungsplattform
                •   ­Inbetriebnahme der Leiterplatten
                •   ­Validierung und Messungen im Labor

                ­

                Anforderungen:

                ­

                ­Abschluss als:

                • Bachelor of Science / Bachelor of Engineering mit entsprechender FachrichtungElektrotechnik / Mechatronik / Maschinenbau / Informatik / etc.

                ­

                ­Vorteilhaft folgende Vertiefungen / praktische Erfahrungen / Kenntnisse etc. 

                •   Erfahrung zu elektrischen Maschinen
                •   Interesse und eigenverantwortliche Arbeitsweise
                •   Verlesungen zu elektrischen Antrieben / Regelungstechnik (ENT, AUT)
                •   Erfahrung mit Mikroprozessoren / FPGA

                Projektleiter

                Name Kontakt
                Armin Dietz Armin Dietz
                Prof. Dr.-Ing.
                Tobias Schindler Tobias Schindler
                M.Sc.

                Ansprechpartner

                Name Kontakt
                Tobias Schindler Tobias Schindler
                M.Sc.

                Thema des 3-semestrigen M-APR-Projekts:

                Entwicklung, Erprobung und Verifikation von regelungstechnischen Maßnahmen zur Reduktion der Schwingungsbelastung von elektrischen Antrieben.

                Einbindung in übergeordnetes aFuE-Projekt, Laufzeit,  Projektart:

                Die Themenstellung ist in das Forschungsprojekt „KIRA“ eingebunden, in dem neuartige Regelverfahren für die elektrische Antriebstechnik untersucht werden. Das Projekt an der TH Nürnberg wird durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie mit ca. 240 T€ gefördert. Projektlaufzeit: 01.01.2021 – 31.6.2022. Zu bearbeiten ab SoSe 2021.

                Übergeordnetes Projekt:

                Ziel des Vorhabens „KIRA“ ist die Reduzierung der Schwingungsbelastung von elektrischen Antrieben durch neuartige Regelverfahren. Hierzu werden Regelverfahren auf Basis von Reinforcement Learning erforscht und erprobt.

                Aufgaben:

                Entwicklung, Erprobung und Verifikation von konventionellen Verfahren auf Basis der feldorientierten Regelung zur Reduktion der Schwingungsbelastung von elektrischen Antrieben. Ziel ist der Aufbau eines Referenzverfahrens zur Schwingungsreduktion.

                Schwerpunkte:

                • Umsetzung feldorientierte Regelung auf Basis von Vorarbeiten
                • Recherche zu Verfahren zur Schwingungsreduktion
                • Erweiterung der in der Literatur bekannten Verfahren
                • Implementierung der Verfahren in Simulation sowie im Laboraufbau
                • Experimentelle Verifikation der Simulationsergebnisse

                Das Thema ist in die folgenden Teilaspekte gegliedert:

                • ­Feldorientierte Regelung von permanenterregten Synchronmaschinen
                • Modellierung Betriebsschwingform
                • Verfahren zur Schwingungsreduktion
                • Implementierung auf Mikrocontroller auf Basis von Vorarbeiten
                • Durchführung von Messungen im Labor (inkl. Schwingungen mit PSV-500-3D)
                • Erweiterung von bekannten Ansätzen
                • Auswertung der Messungen, Bewertung der Verfahren 

                Anforderungen:

                Abschluss als:

                • Bachelor of Science / Bachelor of Engineering mit entsprechender Fachrichtung Elektrotechnik / Mechatronik / Maschinenbau / Informatik / etc.

                Vorteilhaft folgende Vertiefungen / praktische Erfahrungen / Kenntnisse etc.:

                • Erfahrung zu elektrischen Maschinen
                • Interesse und eigenverantwortliche Arbeitsweise
                • Verlesungen zu elektrischen Antrieben / Regelungstechnik (ENT, AUT)
                • Erfahrung mit Mikroprozessoren / FPGA

                Projektleiter

                Name Kontakt
                Armin Dietz Armin Dietz
                Prof. Dr.-Ing.
                Tobias Schindler Tobias Schindler
                M.Sc.

                Ansprechpartner

                Name Kontakt
                Tobias Schindler Tobias Schindler
                M.Sc.
                Themengebiet

                Bachelorabschlussarbeit – Elektrische Maschinen und Anlagen

                Thema

                Technoökologische Optimierung einer MikroRankine-Anlage

                Stichworte
                • Elektrische Energieerzeugung
                • Elektrische Maschinen
                • Magnetlagerung
                • Leistungselektronik
                Themabeschreibung

                In der Bundesrepublik Deutschland existieren 9.105 (Stand 2016) Kläranlagen. Der bei der Klärung anfallende Klärschlamm wird dabei entweder stofflich oder thermisch verwertet. Bevor der Klärschlamm thermisch genutzt werden kann, wird er in Faultürme weitergeleitet, wo Mikroorganismen diesen in ein Klärgas (Biomethan) umwandeln. Dieses Faulgas wird anschließend einem Gasmotor zugeführt und verbrannt. Dabei treibt der Gasmotor die Welle eines Generators an. Gemäß dem Gesetz der Kraft-Wärme-Kopplung entstehen bei diesem Prozess elektrische und thermische Energie. Um einen Teil der entstehenden thermischen Energie (Wärme) in elektrischen Strom umzuwandeln, wurde bei der Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) eine Mikro-Dampfturbinenanlage als Pilotanlage, mit einer elektrischen Leistung von 40kW, aufgebaut. Aktuell werden ca. 20-25 Prozent der erzeugten elektrischen Leistung für den Eigenverbrauch der Anlage und deren Komponenten wie zum Beispiel Ventile, Pumpen, Wechselrichter etc. verwendet.

                Aufgaben
                • Einarbeiten in das bestehende System und dessen Komponenten
                • Detaillierte Charakterisierung des Eigenverbrauches aller Komponenten anhand von technischen Daten oder aus messtechnischen Untersuchungen
                • Ableiten von Handlungs-und Optimierungsmaßnahmen (elektrisch, technisch), um den Eigenverbrauch zu reduzieren und somit die Effizienz zu erhöhen
                • Beurteilung der ausgearbeiteten Konzepte hinsichtlich der wirtschaftlichen und technischen Umsetzbarkeit sowie deren Nutzen
                • Dokumentation der Ergebnisse
                Ihre Qualifikationen
                • Grundkenntnisse im Bereich der Energiewandlung
                • Eigenständiges und zielgerichtetes Arbeiten
                • Motivation über den Tellerrand zu blicken
                • Offene und kommunikative Art

                          Betreuer

                          Andreas Kremser Andreas Kremser
                          Prof. Dr.

                          Ansprechpartner

                          Dennis Jagosz Dennis Jagosz
                          M.Eng.
                          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.

                          Betreuer

                          Name Kontakt
                          Armin Dietz Armin Dietz
                          Prof. Dr.-Ing.

                          Ansprechpartner

                          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.

                          Betreuer

                          Name Kontakt
                          Armin Dietz Armin Dietz
                          Prof. Dr.-Ing.

                          Ansprechpartner

                          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.

                          Betreuer

                          Armin Dietz Armin Dietz
                          Prof. Dr.-Ing.
                          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

                          Betreuer

                          Armin Dietz Armin Dietz
                          Prof. Dr.-Ing.

                          Abgeschlossene Arbeiten

                          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.

                          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.

                          Betreuer

                          Name Kontakt
                          Armin Dietz Armin Dietz
                          Prof. Dr.-Ing.

                          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. 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

                                      Betreuer

                                      Armin Dietz Armin Dietz
                                      Prof. Dr.-Ing.

                                      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

                                                  Betreuer

                                                  Armin Dietz Armin Dietz
                                                  Prof. Dr.-Ing.

                                                  Ansprechpartner

                                                  Lukas Rabenstein Lukas Rabenstein
                                                  M.Sc.

                                                  Betreuer

                                                  Name Kontakt
                                                  Armin Dietz Armin Dietz
                                                  Prof. Dr.-Ing.

                                                  Ansprechpartner

                                                  Name Kontakt
                                                  Michael Hoerner Michael Hoerner
                                                  M.Sc.

                                                  Betreuer

                                                  Armin Dietz Armin Dietz
                                                  Prof. Dr.-Ing.
                                                  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:

                                                  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:

                                                  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

                                                  Betreuer

                                                  Armin Dietz Armin Dietz
                                                  Prof. Dr.-Ing.
                                                  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:

                                                  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:

                                                  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:

                                                  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.