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Entwicklung und Aufbau einer elektrischen Leistungsmessstelle für bürstenlose Gleichstromantriebe

Hinrichs, Jan (2014):
Entwicklung und Aufbau einer elektrischen Leistungsmessstelle für bürstenlose Gleichstromantriebe.
TU Darmstadt, Institut EMK, FG M+EMS, [Bachelor Thesis]

Abstract

An einem System zum Energy-Harvesting in tragbaren Pressluft-Atemsystemen sollen Verlustmechanismen untersucht werden, daher wird eine Leistungsmesstelle benötigt, welche die im Dreiphasensystem des Antriebes umgesetzte Wirkleistung und deren Vorzeichen erfasst. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konzipierung, Entwicklung und die zum Aufbau nötige Ausarbeitung sowie die Charakterisierung dieser Messstelle. Im Rahmen dieser Arbeit werden verschieden Möglichkeiten zur Leistungsmessung untersucht und ein Konzept ausgearbeitet. Es wird eine zweiphasige Messung der Effektivwerte der Spannungen und Strangströme nach Aronschaltung durchgeführt. Die Spannungen und Ströme werden einzeln gemessen und durch einen RMStoDC-Wandler wird der jeweilige Effektivwert bestimmt. Zur Ermittlung der Leistung wird die Bestimmung der cos(phi)-Faktoren durch digitale Datenverarbeitung vorgesehen. Das entwickelte Gerät ist in der Lage, die Effektivwerte der einzelnen Spannungen und Ströme zu erfassen, zu digitalisieren und über ein Display oder an einen per USB angebundenen PC auszugeben. Die Auflösung von Spannung und Strom ermöglicht dabei, eine Messauflösung von 10mW in einem Messbereich von +-50W zu realisieren. In einer Versuchsreihe wird der Messaufbau charakterisiert, die systematischen Fehler der einzelnen Teilstufen gemessen und Ausgleichsfaktoren bestimmt. Die Bestimmung der cos(phi)-Faktoren konnte im Rahmen dieser Bachelorarbeit nicht durchgeführt werden. Als Alternative zur Bestimmung der cos(phi)-Faktoren wird zurWirkleistungsbestimmung die analoge Multiplikation der Spannungen und Ströme mit anschließender Mittelwertbildung vorgeschlagen.

Item Type: Bachelor Thesis
Erschienen: 2014
Creators: Hinrichs, Jan
Title: Entwicklung und Aufbau einer elektrischen Leistungsmessstelle für bürstenlose Gleichstromantriebe
Language: German
Abstract:

An einem System zum Energy-Harvesting in tragbaren Pressluft-Atemsystemen sollen Verlustmechanismen untersucht werden, daher wird eine Leistungsmesstelle benötigt, welche die im Dreiphasensystem des Antriebes umgesetzte Wirkleistung und deren Vorzeichen erfasst. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konzipierung, Entwicklung und die zum Aufbau nötige Ausarbeitung sowie die Charakterisierung dieser Messstelle. Im Rahmen dieser Arbeit werden verschieden Möglichkeiten zur Leistungsmessung untersucht und ein Konzept ausgearbeitet. Es wird eine zweiphasige Messung der Effektivwerte der Spannungen und Strangströme nach Aronschaltung durchgeführt. Die Spannungen und Ströme werden einzeln gemessen und durch einen RMStoDC-Wandler wird der jeweilige Effektivwert bestimmt. Zur Ermittlung der Leistung wird die Bestimmung der cos(phi)-Faktoren durch digitale Datenverarbeitung vorgesehen. Das entwickelte Gerät ist in der Lage, die Effektivwerte der einzelnen Spannungen und Ströme zu erfassen, zu digitalisieren und über ein Display oder an einen per USB angebundenen PC auszugeben. Die Auflösung von Spannung und Strom ermöglicht dabei, eine Messauflösung von 10mW in einem Messbereich von +-50W zu realisieren. In einer Versuchsreihe wird der Messaufbau charakterisiert, die systematischen Fehler der einzelnen Teilstufen gemessen und Ausgleichsfaktoren bestimmt. Die Bestimmung der cos(phi)-Faktoren konnte im Rahmen dieser Bachelorarbeit nicht durchgeführt werden. Als Alternative zur Bestimmung der cos(phi)-Faktoren wird zurWirkleistungsbestimmung die analoge Multiplikation der Spannungen und Ströme mit anschließender Mittelwertbildung vorgeschlagen.

Uncontrolled Keywords: Mikro- und Feinwerktechnik Elektromechanische Konstruktionen Effektivwertmessung Operationsverstärker Leistungsmeßgerät Gleichstrommotor bürstenlos BLDC
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Microtechnology and Electromechanical Systems
Date Deposited: 30 Jul 2014 09:26
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv Institut EMK. Anfrage über Sekretariate

Bibliotheks-Siegel: 17/24 EMKB 1857

Art der Arbeit: Bachelorarbeit

Beginn Datum: 22-11-2013

Ende Datum: 22-04-2014

Identification Number: 17/24 EMK B1857
Referees: Schlaak, Prof. Helmut F.
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