System Analysis and Design of an All-Purpose Synthetical Three-Phase Voltage Source Based on the Modular Multilevel Converter for the Generation of High-Precision and High-Dynamic Voltage Waveforms

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Michael Braun
• Subject Area: Electrical Energy Systems, Power Management, Power Electronics, Electrical Machines and Drives
• Term: from 2014 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 253564062

• Final Report Year: 2018

Final Report Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht und nachgewiesen, dass der MMC als synthetische Drehspannungsquelle für den Betrieb als Power Hardware-in-the-Loop (PHIL)-Umrichter geeignet ist. Hierfür wurde beim bestehenden Prototyp die Modulationsfrequenz auf 100 kHz erhöht, um eine ausreichend niedrige Totzeit des Stellglieds zu erreichen. Für den PHIL-Prüfstand wurde das Modell einer hochausgenutzten permanentmagneterregten Synchronmaschine implementiert und die Funktion an einem Maschinenprüfstand anhand Messungen erfolgreich nachgewiesen. Es wurde gezeigt, dass der MMC für Power Hardware-in-the-Loop-Prüfstande geeignet ist.

Publications

• "A 50 kW Power Hardware-in-the-Loop Test Bench for Permanent Magnet Synchronous Machines based on a Modular Multilevel Converter," 2018, 20th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'18 ECCE Europe), Riga
  M. Schnarrenberger, L. Stefanski, C. Rollbühler, D. Bräckle and M. Braun
  
• "A Hybrid Control Approach for Fast Switching Modular Multilevel Converters," The 9th IET International Conference on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD) 2018
  M. Schnarrenberger, D. Bräckle, M. Braun