Analytische Berechnungs- und messtechnische Bewertungsverfahren von Generatorstromwandlern mit erweitertem Frequenzmessbereich

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Schegner
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 206426035

Durch den verstärkten Einsatz von leistungselektronischen Betriebsmitteln sowohl in Verbraucher- als auch Erzeugeranlagen steigen die Anforderungen an Generatorstromwandler. Neben den klassischen Auslegungskriterien, wie die Übertragung eines hohen Bemessungsstromes und eines vollständig verlagerten Kurzschlussstromes, müssen zukünftig auch Harmonische bis mehrere kHz mit hinreichender Genauigkeit übertragen werden. Auf Grund des großen Übersetzungsverhältnisses verhalten sich Generatorstromwandler, einerseits bezogen auf den Magnetkreis wie klassische Stromwandler andererseits bezogen auf die kapazitiven Kopplungen wie Spannungswandler. Hieraus ergeben sich besondere Anforderungen bei der Modellierung und der Berechnung. Forschungsergebnisse zur Verbesserung des Übertragungsverhaltens von im Netz eingesetzten Strom- und Spannungswandlern sind aus den genannten Gründen nur bedingt auf den Generatorstromwandler übertragbar. Im Rahmen des beantragten Forschungsprojektes sollen basierend auf einer numerischen und messtechnischen Überprüfung der klassischen Auslegungsverfahren von Generatorstromwandlern die bisher angewandten Erfahrungsfaktoren durch analytische Beziehungen ersetzt werden. Für die Berechnung von Generatorstromwandlern mit erweitertem Frequenzübertragungsbereich sind neue Modelle zu erarbeiten. Die Reduzierung von Fremdfeldeinflüssen, einschließlich Verfahren zu deren rechnerische Beurteilung, ist ein weiterer Schwerpunkt des Forschungsprojektes. Zur Beurteilung der rechnerisch erhaltenen Ergebnisse sind geeignete messtechnische Verfahren zur Bewertung des Übertragungsverhaltens von Generatorstromwandlern zu erstellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Klaus Heuck