Laufende Projekte: Komponenten

Verriegelungszeitoptimierte Maschinenregelung

Um einen Inverter betriebssicher betreiben zu können und Beschädigungen ausschließen zu können, müssen mit Blick auf die Halbleiterschalter bestimmte Sicherheitsfaktoren eingehalten werden. Werden, wie heute üblich, ein Teil dieser Sicherheitsfaktoren pauschal sehr konservativ gewählt, führt dies zu einer Reduktion der maximalen Inverterleistung. Im Rahmen des Projektes wird ein innovativer Ansatz verfolgt, um die Sicherheitsfaktoren im Betrieb adaptiv nachzuführen. Das Ziel ist es, nachzuweisen, dass eine Leistungssteigerung von 2-3 % möglich ist.

6-Phasen-Fahrzeug-Inverter

Insbesondere auch im Blick auf zukünftige Bestrebungen in Richtung des autonomen Fahrens werden fehlertolerante Antriebstopologien immer wichtiger. Ein Ansatz, um elektrische Maschinen, die ohnehin sehr ausfallresistent sind, noch sicherer zu machen, bieten 6-Phasen-Maschinen. Hierbei werden die elektrischen Wicklungen doppelt ausgeführt. Dies erfordert auch eine "doppelte" Invertertopologie. Hierfür sind die Steuer- und Regelungsalgorithmen deutlich komplexer. Diese werden im Rahmen mehrerer Teilprojekte entwickelt und deren Funktionalität getestet.

Stranggrößenbasierte Maschinenregelung

Die heute üblichen Regelungsansätze für elektrische Maschinen stammen meist aus einer Zeit, als sie hauptsächlich für elektrische Maschinen im Industrieeinsatz verwendet wurden. Im Gegensatz zu Industriemaschinen spielt für Traktionsmaschinen im Fahrzeug u.a. der Bauraum und das Gewicht eine große Rolle. Aus diesem Grund wird bei Traktionsmaschinen versucht, beispielsweise weniger Eisen zu verwenden, um die Maschine leichter bauen zu können, und durch neue Wicklungskonzepte die axiale Länge der Maschine zu minimieren. Beide Ansätze führen zu ungewollten (Oberwellen-)Effekten in der Maschine. Mit herkömmlichen Regelungsansätzen kann diesen Effekten nur begrenzt entgegengewirkt werden. Die stranggrößenbasierte Regelung erarbeitet hierfür im Rahmen einer Dissertation einen völlig neuen Regelungsansatz.