Netzgeführter B6-Stromrichter für das Labor Leistungselektronik

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1 Netzgeführter B6-Stromrichter für das Labor Leistungselektronik Hintergrund Probleme in Vorlesung und Labor Konzeptidee Umsetzung an der FH GIessen Zusammenfassung 1

2 Hintergrund Diplom / Bachelor ab WS08 Leistungselektronik 4V + 2L Jahresbetrieb WS 02 WS 03 WS 04 WS 05 WS 06 Inhalte Leistungshalbleiter netzgeführte SR (Gleichstromantriebe) Gleichstromsteller (Schaltnetzteile) selbstgeführte WR (Wechselstromantriebe) Zwischenkreisumrichter (Drehstromantriebe) (primärgetaktete Schaltnetzteile) 2

3 60 Studierende bedeuten 15 Laborgruppen a' 4 Studierende Beginn / Ende in der ersten / letzten Semesterwoche zeitliche Streckung eines Versuches über viele Wochen Versuche ohne Vorlesungsstoff 3

4 Abhilfemöglichkeiten Zulassungsbeschränkung Gruppengrößen steigern mehrere identische Laboraufbauten Industriegeräte nicht labortauglich elektrische Sicherheit 300V - 500V Kosten Stromrichtergeräte Belastungen Messtechnik (Stromzangen, Tastköpfe) Raumbedarf was zu groß ist und man sich nicht leisten kann muss man selbst bauen 4

5 Konzeptidee Stromrichter mit Ausgangsspannung 48V Verhalten wie normaler Stromrichter sicherer Aufbau (Mensch und Material) 'normale' Messmittel (DMM, Oszilloskop) einfach auf- / abbaubar / lagerfähig Baukastensystem angelehnt an JAVA-Applets 5

6 Konzeptentwurf Labor Netz Doppel Euro Platine Vcc Steuerung / Regelung Messpunkte 6

7 Messprinzip ithyristor inetz Labor Netz us12 ut1 ud Verwendung von Standard Tastköpfen id 7

8 Leistungsmerkmale gesteuerter Betrieb α über Poti stromgeregelter Betrieb i soll über Poti i ist aus Strommessung drehzahlgeregelter Betrieb n soll über Poti n ist aus Ankerspannung Labor Netz 6 PIC F684 id ud - - 8

9 B6 Stromrichter Trafo Anschluss 6 Thyristoren Ausgang Vcc diverse Messpins 9

10 gemessene Zeitverläufe u d (t) i d (t) i V1 (t) u V1 (t) i Netz (t) 10

11 Versuchsaufbau L DC-Motor Trafo B6-Brücke 11

12 Applet und Laborversuche Applet Bisher VB als Gleichstromsteller VB als Wechselrichter 3~ U-Wechselrichter Neu: B6-Thyristorbrücke Laborversuch VB als Stellglied für Gleichstrommotor Zwei VB als Stellglied für 2~ Schrittmotor Spannungszwischenkreisumrichter für pmsm netzgeführte B6-GR für Gleichstrommotor In Arbeit Schaltverhalten, TSE Halbleitermessplatz 12

13 Zusammenfassung B6-Stromrichter im Doppel Euro Format Kleinspannung 48V gesteuerter / geregelter Betrieb Kosten Stromrichter << 100 Euro L: 1 Euro (Neuhold, Österreich) Motor: 60 Euro (Conrad) Trafo: Sachspende (Block GmbH) passt zum Applet platzsparender Aufbau Stückzahl 10 13