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Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit den Möglichkeiten, eine Radio-Frequenz (RF)-Technologie zu nutzen, um eine Modbuskommunikation zu realisieren. Die dazu verwendete Hardware ist ein oberflächen-montierbares Modul von Linear Technologies (LTP5902). Im Auftrag eines Kunden aus der Solarbranche wird eine Studie erstellt, die Möglichkeiten, Schwierigkeiten und Lösungen erfasst und beschreibt. Dazu gehören die physikalischen Phänomene, die die Drahtlosverbindung kennzeichnen und beeinflussen, sowie Program-mieraufgaben zur Erstellung eines Anwenderprogramms. Im Vorfeld wurden Funkmodule anderer Hersteller getestet. Als begrenzender Faktor stellte sich die Reichweite heraus. Es ist zu beobachten, dass mit Sichtverbindung eine ausrei-chende Reichweite erzielt wird, jedoch diese sich im Solarpark drastisch reduziert.
Die Hauptursache für Dunkelströme in optischen Sensoren sind Fremdatome und Defekte im Inneren der Siliciumeinkristallscheiben. In gepulsten MOS-Kondensatoren können die für die Bauteilfunktion kritischen elektrisch aktiven Störstellen mit Energieniveaus mittig der Bandlücke über die tiefenabhängige Generationsstromcharakteristik detektiert werden. In der vorliegenden Masterarbeit wurde mit der simultanen HF/LF-MOS-CV-Methode der Einfluss von Molybdän-, Nickel-, Chrom- und Kupferkontamination sowie von sauerstoff-induzierten Kristalldefekten (BMD
Die revolutionäre Entwicklung von neuartigen Zellarchitekturen hat dazu geführt, dass die Metallisierungsstrukturen von der Front- auf die Rückseite der Solarzelle verlegt werden. Daraus leiten sich verschiedene Vorteile ab. Zum einen können die Abschattungsverluste signifikant verringert werden und zum anderen reduzieren sich die Materialkosten durch die enorme Silbereinsparung. Diese neuen Zellarchitekturen sind nicht mehr mit dem herkömmlichen Test-Equipment charakterisierbar, da deren Kontaktierung über die Frontseiten- sowie Rückseitenbusbars erfolgt. Die sich ergebende Herausforderung an die Hersteller des Test-Equipments besteht darin, unter anderem die Charakterisierung von busbarlosen Solarzellen zu gewährleisten. Zur Vermarktung neuer Zellkonzepte werden zusätzlich von einem Kalibrierlabor zertifizierte Referenzzellen benötigt. Daher wird in der vorliegenden Bachelorarbeit eine Methode erarbeitet, den zertifizierten Füllfaktor einer Busbar-Solarzelle auf den Pasan GridTouch - ein IV-Tester zur Vermessung busbarloser Solarzellen - zu adaptieren. Diese Möglichkeit schafft die Voraussetzung, busbarlose Solarzellen auf der Basis einer zertifizierten konventionellen Busbarzelle zu charakterisieren. Ebenso wird in der Bachelorarbeit der Zusammenhang zwischen den im Pasan GridTouch gemessenen Solarzellen-Parametern und den erwarteten Parametern der Solarzelle im Solarzellenmodul hergestellt. Das eröffnet zukünftig neue Möglichkeiten zur Analyse von Zelle zu Modul Verlusten.
Im Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU wurde ein Multi-Kamera-System zur Qualitätskontrolle von Umformteilen entwickelt. Die Pressteile werden während der Bewegung untersucht. Dazu müssen aus unterschiedlichen Positionen Bilder aufgenommen werden. Die projizierte Bildfläche auf einem Pressteil beträgt maximal 21 cm x 28 cm. Dazu wird konstruktiv vorausgesetzt, dass einige Kameras dieselbe Beleuchtung benutzen. Folglich ist es notwendig, dass z. T. mehrere Kameras zeitgleich Bildaufnahmen durchführen. Die dabei entstehende Netzwerklast - vom Switch zum Computer - übersteigt eine Gigabit Ethernet Verbindung deutlich. Dazu werden infolge der Übertragung die Bilder in Pakete geteilt und beim Empfang zusammengefügt. Das Zusammensetzen erfolgt im Treiber der Netzwerkkarte, wodurch die CPU Ressourcen zur Verfügung stellen muss. Durch das simultane Senden der Bilder von den Kameras erfolgen Paketausfälle. In der Diplomarbeit werden die Ursachen behandelt, unter welchen Bedingungen es zu Bildausfällen kommt. Dazu werden Bildpakete sowohl bei einer Netzwerk- als auch bei einer CPU überlastung verworfen. Davon ausgehend sind verschiedene Konzepte für die Kameraanbindung an einem Computer entstanden. Ein Großteil der Konzepte setzt einen Switch als Verbindungselement zwischen Kamera und Computer ein. Das schlussendlich umgesetzte Konzept sieht jedoch eine direkte Datenanbindung der Kameras an einen Computer vor. Zur Reduzierung der CPU Belastung werden die übertragenen Pakete vergrößert, wodurch sich weniger Aufwand pro Bild beim Zusammensetzen ergibt. Die Änderungen betreffen neben den Entfernen des Switches auch ein Abändern des Computers und des Bildschirms der Anlage. Nach der Umsetzung wird das Multi-Kamera-System bei einem führenden Automobilzulieferer für die Qualitatsüberwachung in einem Pilotprojekt eingesetzt. Im Anschluss wird eine Validierung durchgeführt.
Für die berührungslose Erfassung von Abständen finden unterschiedliche Verfahren Anwendung. Eine hierzu mögliche Methode bietet die Auswertung der Rückwirkung von Wirbelströmen in einem Zielmaterial auf eine mit einem geregelten Wechselstrom durchflossene Spule. Die Arbeit soll dem Stand der Technik entsprechende Möglichkeiten von Auswerteschaltungen für Wirbelstromsensoren aufzeigen sowie deren Vor- und Nachteile charakterisieren. Aktuell erhältliche Systeme bieten nur geringe Grenzfrequenzen. Das momentan in Anwendung befindliche Scheitelwertverfahren soll die Grundlage für ein alternatives Prinzip der Sensorsignalverarbeitung bilden. Zur Sensoransteuerung sowie zur analogen Sensorsignalauswertung ist ein Schaltungsaufbau zu entwickeln, zu realisieren und dessen Funktionalität nachzuweisen. Der für das Sensorspeisesignal notwendige intelligente Signalgenerator soll mikrocontrollerbasiert implementiert werden und entsprechende Abstimmmöglichkeiten bieten. Das ebenfalls an diesem Mikrocontroller angeschlossene LC-Display stellt die verarbeiteten Signale grafisch dar. Einfacher Bedienkomfort rundet die Arbeit ab.
Entwicklung und Validierung des EMV-gerechten Systemaufbaus am Fahrantrieb eines Elektrofahrzeuges
(2016)
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem EMV-gerechten Systemaufbau am Fahrantrieb für ein dreirädriges Elektrofahrzeug. Das Ziel der Arbeit besteht darin, die Anforderungen und Zulassungsvoraussetzungen an die elektromagnetische Verträglichkeit zufriedenstellend zu erfüllen. Dafür werden im Folgenden Störquellenuntersuchungen der verwendeten Antriebskomponenten als Vorbetrachtungen herangezogen und mögliche sowie alternative Schirmverfahren anwendungsspezifisch bestimmt. Im direkten Zusammenhang dazu erfolgen die Auswahl und Dimensionierung von Leitungen und deren konkrete EMV-gerechte Verlegung. Das Konzept zum Systemaufbau am Gesamtmodell kombiniert die Vorbetrachtungen der Antriebskomponenten, Schirmverfahren und Leitungsverlegung als dreidimensionale Darstellung im Modell. Im praktischen Aufbau des Fahrantriebes werden die Schirmanbindungen für den EMV-gerechten Systemaufbau technologisch umgesetzt. Im Anschluss erfolgt die Inbetriebnahme und Funktionsprüfung. Der zu erstellende Prüfplan gilt als Grundlage für die EMV-Validierung in Anlehnung geltender Richtlinien und Normen. Die Prüfungen und Tests nach Prüfplan erfolgen abschließend unter geforderten Bedingungen in der EMV-Messhalle. Das Ergebnis dieser Arbeit ist der erfolgreich EMV-validierte Fahrantrieb eines Elektrofahrzeuges.
Diese Arbeit befasst sich mit Anfertigung einer firmeninternen Prüfrichtlinie zur Vereinheitlichung des Vorgehens bei Schutzprüfungen von digitalen Schutzrelais vom Typ unabhängiger Maximalstromzeitschutz, Spannungs- und Frequenzschutz, Erdschlussrichtungserfassung (cos (phi) und sin (phi), Erdschlusswischerrelais, Distanzschutz und Blindleistungsrichtungs-Unterspannungsschutz unter Beachtung der national geltenden Normen und Richtlinien. Weiterhin befasst sich die Arbeit mit der Erstellung von funktionsbezogenen Prüfprogrammen, welche dem Prüfer den Aufwand der Fertigung eines Prüfablaufs vor der Prüfung nehmen sollen, umso eine zeitliche Ersparnis und gleichartige Vorgehensweisen bei Prüfungen zu schaffen. Zudem soll dadurch die Wahrscheinlichkeit minimiert werden, prüfungsrelevante Punkte während einer Schutzprüfung nicht zu berücksichtigen. Der Aufbau der Arbeit gibt einen Überblick über die, bei einer Schutzprüfung digitaler Relais, geltenden Normen und Richtlinien, sowie einen kurzen Einblick über die etappenweise Entwicklung von Schutzrelais. Weiterhin wird die zur Anwendung kommende Prüfausrüstung in Hard- und Software, mit besonderem Augenmerk auf die verwendeten Prüfmodule der Software, vorgestellt. Damit sich ein Überblick über die behandelten Schutzfunktionen gemacht werden kann, werden diese in Ihrem Aufbau, ihrer Funktionsweise und deren relevanten Prüfaspekte erläutert und die Umsetzung innerhalb der Software beschrieben. Anknüpfend an die Umsetzung der Schutzfunktionen, werden Beispiele über Programmierungsmöglichkeiten und damit Automatisierungsmöglichkeiten innerhalb der Grenzen der Prüfsoftware für ausgewählte Funktionen gegeben.
Das autonome Fahren erregt aufgrund der vollständigen Entkopplung des Fahrers von der Fahrzeugführung zunehmend das Interesse der Automobilindustrie, stellt jedoch gleichzeitig die Entwicklung derartiger Systeme vor großen Herausforderungen. Die Entwicklung von Assistenten wie Spurhalteassistenzsystemen oder automatische Parkassistenten spielen dabei eine wesentliche Rolle, da durch diese die Längs- und Querregelung der Fahrzeugdynamik immer mehr automatisiert werden kann. Im Zuge dieser Problemstellung befasst sich die IAV daher in dieser Arbeit mit der Entwicklung neuer Assistenten im unteren Geschwindigkeitsbereich. In einem ersten Entwicklungsschritt, soll die bisherige Steuerung eines Parkassistenten durch ein neues Regelungskonzept ersetzt werden, welches variable auf andere Anwendungen übertragen werden kann. Dieses soll in einer Simulationsumgebung umgesetzt und validiert werden. Im Verlauf der Arbeit soll das Konzept ebenfalls in die Fahrzeug-Hardware hinterlegt werden um dort ausgiebig getestet werden zu können. Der Entwurf und die Dokumentation des Systems erfolgt modellbasiert in Matlab / Simulink. Für die Implementierung steht ein Versuchsfahrzeug zur Verfügung, in der das Simulink Regelungsmodel in ein Gesamtkonzept eingebettet werden kann. Der Test des neues Konzeptes ist sowohl in der Simulationsumgebung, als auch im Versuchsfahrzeug selbst durchzuführen. Konkrete Aufgabenpakete:
Aufbereitung von Informationen in einem Android System und Datenübertragung per HTTP an einen Server
(2016)
Inhalt der Arbeit ist die Aufbereitung und Weiterverarbeitung von Fahrzeug- und Smartphone Sensordaten (OBD) unter Android. Die Auswertung aller Informationen erfolgt dabei hinsichtlich eines optimalen Verbrauches. Zudem wurde unter anderem eine Visualisierung mittels OSM Daten eingbracht. Um eine spätere, geräteunabhängige Verfügbarkeit der Daten zu gewährleisten, erfolgt zusätzlich die Umsetzung einer Serververbindung über HTTP sowie die persistente Speicherung eines XML basierten Formates.
In jeder Produktionsstätte hat die Gesundheit und Sicherheit der sich dort befindlichen Menschen höchste Priorität. Auch dem Umweltschutz sowie dem Schutz vor Schäden an Betriebsmitteln wird eine wesentliche Bedeutung beigemessen. Für die Erfüllung der vorgennannten Punkte ist auch dann Sorge zu tragen, wenn es zu einem Ausfall der elektrischen Energieversorgung kommt. Zur Prävention eines solchen Versorgungsausfalls besitzen viele Produktionsstätten eine zur allgemeinen Energieversorgung zusätzliche Ersatznetzversorgung. Als Energiequelle dafür kann bspw. eine Netzersatzanlage (NEA) dienen. Auch eine separate Reserveeinspeisung ist möglich, wie es im Fahrzeugwerk Zwickau der Fall ist. Diese weist jedoch einige Unsicherheiten auf. Bestandteil der Arbeit ist es daher, ein neues Konzept zu entwerfen, durch welches das Ersatznetz bei einem Fehlerfall des Allgemeinnetzes autark betrieben werden kann. Dazu werden im Rahmen dieser Arbeit mehrere nach aktuellem Stand der Technik mögliche Konzepte vorgestellt. Zunächst wird jedoch auf die werksinterne Infrastruktur des Ersatznetzes eingegangen. Dabei wird betrachtet, wie ein Ersatznetz nach aktuell gültigen Normen, Verordnungen und technischen Regeln zu errichten ist und ob dies im Fahrzeugwerk Zwickau bisher korrekt angewendet wurde
Bei einem modernen Fahrzeug mit automatischem Schaltgetriebe wird heute eine Reihe von unterschiedlichen Schaltstrategien verfolgt. Das reicht von sportlich orientierten Schaltpunkten bis hin zur verbrauchsarmen Abstimmung. Darüber hinaus wird in Form von Randbedingungsänderung (z.B. Motortemperatur; Ausgangstemperatur; Luftdruck usw.) eine Korrektur der Kennlinie vorgenommen, woraus eine hohe Komplexität des Systems Automatgetriebe heranwächst. Im Entwicklungsprozess im Fahrsimulator besteht die Notwendigkeit das reale Fahr(schalt)verhalten möglichst genau nachzubilden, um realitätsnahes Verhalten des Simulatorfahrzeug zu erreichen. Im Rahmen der Diplomarbeit soll mittels Matlab-Simulink ein derartiges Schaltmodell für den Fahrsimulator entwickelt und erprobt werden. Folgende Teilaufgaben sind Bestandteil der Diplomarbeit: - Ermittlung der Schaltlogik im Fahrversuch mit dem Versuchsfahrzeug Porsche Panamera - Berücksichtigung der Abhängigkeit von Fahrpedalstellung- und Änderung, Kick-Down, sowie Motordrehzahl und Fahrgeschwindigkeit - Programmierung der Schaltstrategie (mind. Eine) im Matlab-Simulink für den Fahrsimulator - Erprobung der Programmstrategie im Simulator und Vergleich mit der Realfahrt
Umsetzung der Raumzeigermodulation in VHDL bzw. Implementierung des Steruverfahrens in einen Laborumrichter. Simulation des Raumzeigermodulationsverfahrens und des vorhandenen Unterschwingungsverfahrens, Vergleich durch Simulation anhand Qualitäts- und Qusntitätskriterien. Test am Prüfstand und Vergleich beider Verfahren anhand verschiedener elektrischer Größen. Untersuchung des Einflusses der Schaltfrequenz des Umrichters, unter Verwendung des Raumzeigerverfahrens, auf die Motorverluste.