Studien-/Diplomarbeiten/SHK
Die folgenden Arbeiten sind Vorschläge für studentische Arbeiten seitens der Professur. Die Mitarbeiter der Professur sind gleichermaßen offen für Initiativbewerbungen mit eigenen fachbezogenen Themenvorschlägen. Ebenso können Sie bei den Betreuern anfragen, ob Teile der Ausgabenstellungen als SHK bearbeitet werden können.
Für das Projekt ReDynEs suchen wir engagierte Studierende, die uns bei der Projektbearbeitung unterstützen. Ziel des Projekts ist die Erarbeitung verschiedener Lösungskonzepte für unterschiedliche Anwendungen von rotationskinetischen Energiespeichern (RKS) in einer interdisziplinären Zusammenarbeit mit mehreren Professuren der TU Dresden. Die Tätigkeit umfasst die folgenden Aufgaben:
- Literaturrecherche
- aktueller Stand der Technik von RKS,
- sicherheitstechnische Anforderungen,
- Markt- und Forschungsanalyse zu bisherigen Herstellern / Prototypen,
- Unterstützung bei der Erstellung von Zwischenberichten und Vorbereitung von Projekttreffen,
- im Verlauf des Projekts
- analytische Berechnungen zu den Parametern und Verlusten des Systems,
- Unterstützung bei der Erstellung von Simulationen,
- Umfang: 5h/Woche oder 10h/Woche,
- gute Sprachkenntnisse in Deutsch und Englisch sind Voraussetzung.
Umrichter für Windenergieanlagen arbeiten typischerweise an einem Zwischenkreis mit Spannungen kleiner 1300 V, sodass ein 2L-VSC-Stromrichter mit IGBTs mit einer maximalen Blockierspannung von 1,7 kV genutzt werden können. Die Firma Semikron Danfoss hat IGBTs mit höheren Blockierspannungen von 2,3 kV entwickelt, sodass auch höhere Zwischenkreisspannungen (bis 1500 V) möglich sind, welche sonst eine andere Topologie mit geringerer Spannungsbelastung der Halbleiter erfordern. zur Aufgabenstellung
Mit der zunehmenden Integration von umrichterbasierten Erzeugern in das Stromnetz, werden Netzdienstleistungen zukünftig durch netzbildenden Umrichtern wie virtuellen Synchronmaschinen (VSM) erbracht werden müssen. Bei einigen Implementierungen von VSM, weißt der Regler eine hohe Anzahl von Zustandsvariablen auf. Dies kann zu einer Kopplung des äußeren Leistungsregelkreises mit der inneren Spannungs- und Stromregelschleife führen. Darüber hinaus ist eine schnelle Strombegrenzung bei Netzfehlern erforderlich, was den Einsatz von schnellen Stromreglern notwendig macht. zur Aufgabenstellung
Im elektrischen Energiesystem ist die Regelung der Frequenz ein zentraler Faktor für die Wahrung der Systemstabilität. Im Zuge der Energiewende steigt der Anteil von erneuerbaren Energieanlagen im elektrischen Energiesystem. Diese sind häufig über Stromrichter an das Netz angeschlossen und ersetzen konventionelle, über Synchrongeneratoren angeschlossene, Kraftwerke. zur Aufgabenstellung
Im Rahmen eines Forschungsprojekts werden Konzepte für aktive Gleichrichter für den Betrieb von Elektrolyseanlagen zur Erzeugung grünen Wasserstoffs untersucht. Dafür werden neuartige Siliziumkarbid-Halbleitermodule charakterisiert. Für die Ansteuerung dieser Halbleitermodule wurde an der Professur Leistungselektronik eine gate unit entwickelt... zur Aufgabenstellung
Schnellschaltende, diskrete Leistungshalbleiter auf Basis von Galliumnitrid (GaN) sind derzeit für Spannungen bis 650V und Ströme bis 60A spezifiziert. Eine Erhöhung der Übertragungsleistung von GaN-Netzteilen und GaN-Umrichtern kann z.B. durch eine Parallelschaltung der GaN Halbleiter realisiert werden. Für eine gleichmäßige dynamische und statische Stromaufteilung und ein möglichst gleichzeitiges Schalten ist unter anderem ein symmetrisches Leiterplatten-Layout und somit eine symmetrische Aufteilung parasitärer Schaltungselemente wichtig. Weiter zur Aufgabenstellung
Ziel der Studienarbeit ist es, eine adaptive Strombegrenzung zu entwickeln, welche bei der Vorgabe des maximalen Stromes Kriterien wie die Außentemperatur, den stationären Strom, oder die Dauer der transienten Belastung berücksichtigt. Damit soll eine maximale Ausnutzung der Momentanreserve und somit eine möglichst effektive Netzstützung gewährleistet werden. Weiter
In Karlsruhe wurde eine neue innovative Methode entwickelt, Stromharmonische von großen Umrichtern zu kompensieren. Wir haben eine Idee, um diese Methode weiterzuentwickeln und würden dies gerne in einer Diplomarbeit austesten.
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Unsere ehemaligen geschätzten Kollegen Prof. Dr.-Ing. habil. Albrecht Gensior und Dr.-Ing Hendrick Fehr haben vor einigen Jahren einen eleganten Gleitregimeregler (Sliding Mode Controller) entwickelt. Bis jetzt wurde der Regler jedoch noch nie in einem Paper in seiner einfachsten Form dargestellt, um ihn einem breiten Publikum zugänglich zu machen. Diese Diplomarbeit strebt an eine entsprechende Publikation vorzubereiten, indem der Regler implementiert und mit anderen Regelverfahren verglichen wird. Weitere Informationen sind hier zu finden.
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Die Professur für Leistungselektronik vermisst im Rahmen vieler Forschungsprojekte und Industriekooperationen Leistungshalbleiterbauelemente. Es werden u.a. Halbleitereigenschaften, die Ansteuerungen (Gate-Unit) und Wechselrichterkomponenten untersucht. Dafür müssen Ströme und Spannungen mit hoher Genauigkeit auch während des Schaltvorgangs gemessen werden. Weiter