Kompakter rückspeisefähiger Antriebsstromrichter mit Impedanz-Zwischenkreis und SiC-Leistungshalbleitern mit sinusförmigen Ausgangsspannungen (KAIZSIC)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernhard Piepenbreier
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 81528812

Kompakter rückspeisefähiger Antriebsstromrichter mit Impedanz- Zwischenkreis und SiC-Leistungshalbleitern mit sinusförmigen Ausgangsspannungen (KAIZSIC) vereinigt in einer einstufigen Energiewandlung die Funktionen von Hochsetzsteller und Tiefsetzsteller. Er ist damit geeignet, an seinem Ausgang einen Motor mit einer einstellbaren Spannung zu speisen, die von Schwankungen der speisenden Netzspannung unabhängig ist. Insbesondere lassen sich Auswirkungen der üblichen Toleranzen der Netzspannung (+15% / -10%) - aber auch darüber hinaus - ausgleichen Neben den beiden Induktivitäten und Kondensatoren im Zwischenkreis und den Komponenten des netzseitigen Filters sind häufig Filter zwischen Stromrichter und Motor erforderlich, um die negativen Auswirkungen des schnellen Schaltens der Leistungshalbleiter auf den Motor, - wie z. B. Überspannungen und Lagerströme - zu vermeiden. Wegen der pulsförmigen Spannung sind zusätzlich abgeschirmte Kabel zu verwenden, um unzulässige elektromagnetische Abstrahlungen zu vermeiden. Das Volumen und Gewicht - und damit die Kosten - der genannten passiven Bauelemente sinkt mit steigender Schaltfrequenz der Leistungshalbleiter. Hohe Schaltfrequenzen - bei akzeptablen Verlusten - lassen sich besonders gut mit Leistungshalbleitern aus SiC erreichen. Im Projekt sollen deshalb die technischen Eigenschaften des (KAIZSIC) durch Theorie, Simulation und Messungen an einem zu erstellenden Laboraufbau untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen