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In-Situ Monitoring von Umrichter-Zwischenkreiskondensatoren
01.12.2007 - 30.11.2009
Forschungsförderungsprojekt
Im Rahmen des beantragten Projektes soll eine neue Methode zur Überwachung der Alterung der Zwischen-kreis-kondensatoren bei Pulsumrichtern (wie sie z.B. für Drehstromantriebe weite Verbrei-tung gefunden haben) untersucht und getestet werden. Das Verfahren basiert auf einer Identifizierung des Kondensator-Verlust--widerstandes (equivalent series resistance ¿ ESR), welcher sehr gut als Alterungs-Indikator herangezogen werden kann. Die permanente Bestimmung des ESR-Wertes ermöglicht einen rechtzeitigen Austausch der Kondensatoren zur Vermeidung von spontanen Umrich-ter-ausfällen mit u.U. sehr hohen Folgekosten. Bei der vorgeschlagenen neuartigen Methode erfolgt die ESR-Detektierung über die Bestimmung der Verlustleistung, basierend auf einer Strom-/Spannungs-Messung am Kondensator. Der große Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß es parameter-un-empfind-lich und in idealer Weise digital umsetzbar ist, d.h., es kann auf einem einfachen und kostengünstigen Einchip-Mikro-controller abgesetzt werden. Die Realisierung zu Kosten die im Verhältnis zum Kon-den-sator selbst nahezu vernachlässigbar sind, ermöglicht ¿ im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren ¿ eine breite Anwendbarkeit. Neben der Bestimmung des Alterungs-zustandes kann zusätzlich auch effizient ein aktives Verfahren zur Symmetrierung der Teilspan-nungen bei in Serie geschalteten Kondensatorgruppen implementiert werden. Diese wird bisher üblicherweise mittels eines passiven Spannungs-teilers realisiert, was aber beträchtliche permanente Zusatzverluste bedingt. Mit der projekt-gemäßen Monitorings-Einheit ist somit eine signifikante Erhöhung der Zuverlässigkeit, wie auch eine wesentliche Reduktion der Stand-By-Verluste von Pulsumrichtern erreichbar.
Personen
Projektleiter_in
Johann Ertl
(E370)
Projektmitarbeiter_innen
Markus Vogelsberger
(E370)
Thomas Wiesinger
(E370)
Institut
E370 - Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe
Förderungmittel
FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National)
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
Schlagwörter
Deutsch
Englisch
Pulsumrichter
PWM-Converter
Zwischenkreis
DC voltage link
Elektrolytkondensator-Überwachung
electrolytic capacitor monitoring
Publikationen
Publikationsliste