Mit dem fortschreitenden Einsatz der Elektromobilität und dem steigenden Bedarf an höherer Leistung und Effizienz gewinnen Multiphasenmaschinen zunehmend an Bedeutung. Im Vergleich zu klassischen Topologien bieten sie eine gesteigerte Leistungsdichte sowie eine verbesserte Ausfallsicherheit. Hierbei sticht insbesondere die asymmetrische doppelte Drei-Phasen-Permanentmagnet-Synchronmaschine (engl. Dual-Three Phase PMSM, DTP-PMSM) hervor. Die Maschine weist eine eine geringe Drehmomentwelligkeit sowie geringe Verluste infolge von Oberschwingungen auf.
Im Forschungsprojekt PISZA (Powertrain Integration for Safe working voltage, net Zero Application) werden Regelalgorithmen für eine DTP-PMSM entwickelt. Ziel ist ein effizienz- und leistungsoptimierter Betrieb der Maschine unter verschiedensten Betriebsbedingungen. Hierbei sollen die Vorteile der Multiphasen-Topologie genutzt werden, um die Verluste im gesamten elektrischen Antriebsstrang zu minimieren, beispielsweise durch Berücksichtigung von kontinuierlichen und diskontinuierlichen PWM-Verfahren zur Minimierung des Zwischenkreiskondensatorstroms. Zudem wird der Einfluss der magnetischen Gegenkopplung zwischen den Phasen untersucht.
Im Rahmen des Rapid Control Prototyping (RCP) werden die Reglermodelle zunächst in der Simulation entwickelt und anschließend in Echtzeit am Prüfstand getestet, ausgewertet sowie iterativ optimiert. Auf diese Weise wird das dynamische Verhalten der Maschine unter verschiedensten Lastbedingungen analysiert und eine optimierte Drehmomentregelung mit hoher Effizienz und minimaler Welligkeit gezielt entwickelt.
Effizienzoptimierter Betrieb von Multiphasenmaschinen
MEMBER IN THE JOINT ACADEMIC PARTNERSHIP
since
Joint Academic Partnership Energy
Prof. Dr. Bernhard Hopfensperger
Forschungsschwerpunkte
- Regelung und Betriebsoptimierung von Multiphasenmaschinen
- Antriebssysteme für Elektrofahrzeuge
- Moderne Regelungsverfahren in der elektrischen Antriebstechnik
- Multiphysikalische Systemmodellierung elektrischer und mechatronischer Antriebssysteme
Project:
Effizienzoptimierter Betrieb von Multiphasenmaschinen
Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn
Project:
Effizienzoptimierter Betrieb von Multiphasenmaschinen
Marcel Vanselow
Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg
Marcel Vanselow schloss 2022 das Bachelorstudium „Elektro- und Informationstechnik“ ab und absolvierte 2023 konsekutiv das Masterstudium „Elektromobilität und Energienetze“ an der OTH Regensburg. Der Schwerpunkt lag hierbei auf den Vertiefungsrichtungen „Energie- und Automatisierungstechnik“ sowie „Elektromobilität“. Während des Studiums konnte er im Rahmen von Praktika und Werkstudententätigkeiten erste Erfahrungen in der Automotive Branche sammeln und diese anschließend als Entwicklungsingenieur in der Funktionsentwicklung vertiefen. Derzeit ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Forschungsprojekt PISZA an der OTH Regensburg tätig und promoviert im Rahmen einer kooperativen Promotion an der FAU Erlangen.
