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BayWISS-Kolleg Energy www.baywiss.de

PhD-Projects Energy

© Markus Spiske / unsplash.com'

Effizienzoptimierter Betrieb von Multiphasenmaschinen

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.

MEMBER IN THE JOINT ACADEMIC PARTNERSHIP

since

Joint Academic Partnership Energy

Supervisor Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg:

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

Supervisor Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg:

Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn

Project:
Effizienzoptimierter Betrieb von Multiphasenmaschinen

Marcel Vanselow

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.

Coordinator

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Dr. Lena Eich

Dr. Lena Eich

Koordinatorin BayWISS-Verbundkolleg Energie
FAU Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik
Fürther Str. 244f
90429 Nürnberg

Telephone: +49 911 5302 99230
energie.vk [ at ] baywiss.de