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In der Diplomarbeit erfolgt die Simulation eines Niederspannungsnetzes mit verschiedenen Anschlusspunkten eines Energiespeichers. Das Niederspannungsnetz wird mit Hilfe des Simulationsprogrammes EMTP-ATP simuliert. Es wird eine Simulation für einen Energiespeicher, der bei dem Transformator an das Niederspannungsnetz angeschlossen ist, erstellt. Eine zweite Simulation stellt den Anschluss des Energiespeicher direkt im Haushalt des Netzendkunden dar.
Das Wirkprinzip einer Servospindelpresse ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelbewegung durch einen geregelten Antrieb über einen Gewindetrieb realisiert wird. Konkret zeichnen sich die hergestellten Servospindelpressen durch eine Kombination von Servodirektantrieben mit Planetenrollengewindetrieben aus. Die Verkippung des Stößels und die Gestellauffederung werden durch externe Messsysteme erfasst und können kompensiert werden. Gegenstand der vorliegenden Diplomarbeit ist die Entwicklung einer Methode zur Vereinfachung des Auslegungsvorganges der Antriebskomponenten einer Servospindelpresse, bestehend aus dem Motor, dem Stromrichter und der Einspeisung. Die Vielfalt an Stößelbewegungsverläufen, frei parametrierbaren Hubhöhen und Hublagen macht eine Auslegung der Komponenten auf herkömmlichen Wege nur begrenzt möglich und eine Abschätzung von Leistungsreserven zunehmend schwierig. Anhand der Festlegung von notwendigen, bzw. hinreichenden Auslegungskriterien in Bezug auf die Klassifizierung von Servospindelpressen werden die Eingangsparameter der zu entwickelnden Methodik ausgewählt. Die benötigten Moment-, Beschleunigungs- und Leistungsverläufe in Abhängigkeit des Verfahrweges sollen mit Hilfe einer Kurvengenerierung erzeugt werden.
In der Diplomarbeit ist der bestehende Standard der Heckert GmbH mit dem neuen Standard des VDMA 34180 verglichen und die Anwendbarkeit beurteilt worden. Weiterhin ist der VDMA-Standard herstellerspezifisch in der SPS umgesetzt. Mit Hilfe des Simulators wurde ein Testszenario realisiert. Dabei war die Kopplung zur SPS, sowie der Entwurf und die Erprobung der Bausteine für die SPS und dem Simulator Bestandteil der Arbeit. Die Ergebnisse sind dementsprechend dokumentiert und weiterführend ist eine Schnittstellenbeschreibung erstellt worden.
Diese Diplomarbeit entsteht als Industriethema in Zusammenarbeit mit der Firma EBEHAKO in Zwickau. Um den gestiegenen Bedarf an elektrischer Energie zu decken, wurden unter anderem Umspannwerke immer größer und weitläufiger. Sie sind mit mehreren Feldern mit verschiedenen Spannungsebenen in einem Werk und mit modernsten Betriebsmitteln ausgerüstet. Im Zuge von Umbau- und Erweiterungsarbeiten in Umspannwerken werden Teile des Umspannwerkes zeitweilig stillgelegt und durch Provisorium (110 kV-Umbau-Sekundärschutzcontainer) ersetzt. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Konzeptes für einen solchen, möglichst universell einsetzbaren 110 kV-Container. Dieses Konzept soll modular in einen Container integrierbar sein und zu möglichst vielen Umspannwerken passen. Hierzu sollen Schaltanlagen klassifiziert und in der Containerkonzeption berücksichtigt werden. Weiterhin soll am Fallbeispiel UW Wittgensdorf das entsprechende Containerkonzept geprüft und die verschiedenen Containerkonzepte mit einer Kostenübersicht verglichen werden.
In dieser Diplomarbeit sollen Grundlagen betrachtet und geschaffen werden, um diese interessierten Schülern und OpenMINT-Studenten zu vermitteln. Außerdem soll ein erster Einblick in das Simulationsprogramm Portunus gegeben werden und ein mögliches Praktikum entstehen. Es sollen die folgenden Punkte bearbeitet werden:
Entwicklung und Implementierung von S7-1500-Softwaremodulen für die Gebäude- und Anlagentechnik
(2017)
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird die Messkette für die Erfassung einer Temperatur, die Regelung auf einen Sollwert sowie die Ausgabe der Stellgrößen aufgezeigt. Weiterhin werden die so ermittelten Elemente von verschiedenen Herstellern miteinander verglichen und die Parameter der Regelstrecke und des Reglers selbst berechnet. Zudem erfolgt die Erfassung der Zykluszeiten und der Speicherauslastungen. Wie wichtig diese sind, ist vom Einsatzgebiet der speicherprogrammierbaren Steuerung abhängig. Zuletzt erfolgt anhand einer Testanlage die Erfassung der Sprungantwort des Systems sowie die Aufzeichnung der Prozessgröße unter Verwendung drei verschiedener P(I)(D)-Regler. Eine Bewertung der aufgezeichneten Kurven erfolgt ebenfalls. Die aufgeführten Punkte der Testanlage sollen am Beispiel einer Lüftungsanlage betrachtet werden.
Erstellung eines Algorithmus mit Lernfunktionen zur SoC- und SoH-Bestimmung an Lithium-Ionen-Rundzellen bei zyklischer Belastung auf Grundlage der strom- und spannungsbasierenden Methode unter Einbezug möglicher äußerer Einflüsse. Inhalt: - Recherche zum Stand der Technik - Festlegung der Randparameter zum Einsatz des Energiespeichers im Pedelec-Bereich - Untersuchung der Einflüsse auf SoC und SoH - Aufnahme von Parametern und Kennlinien an realen Energiespeichern - Modellierung des Energiespeichers in einem Simulationssystem (z.B. Portunus) - Beschreibung des Algorithmus für den Einsatz in einem Simulationssystem (z.B. Matlab Simulink) und die Kopplung dieser Systeme - Validierung des Systems, Fehleranalyse und -diskussion
Durch einen disruptiven Technologieansatz wird den Heterojunction-Solarzellen zugesprochen, das Wirkungsgradpotential der Photovoltaik deutlich zu vergrößern. Deren Zellkonzept sowie die eingesetzte Dünnschichttechnik bedingen jedoch eine stärkere Empfindlichkeit gegenüber Prozessschwankungen. Zur kontinuierlichen Kontrolle der Einzelprozesse gewinnt daher die Qualitätssicherung zunehmend an Bedeutung. Insbesondere die statistische Prozesskontrolle lässt eine objektive Sicht auf die Prozessstabilität zu, indem sie diese anhand von definierten Kriterien bewertet. In der Mas-terarbeit wird sich deshalb mit der Einführung der statistischen Prozesskontrolle in der Fertigung beschäftigt. Auf der einen Seite ist es notwendig, nach erfolgter Festlegung der Kontrollparameter, deren genaue und präzise Messung zu untersuchen. Andernfalls ist das Auftreten einer Instabilität nur schwer feststellbar. Auf der anderen Seite hat sich die Qualitätsregelkarte als Kernelement der Stabilitätskontrolle herausgestellt. Hierfür werden diese für den jeweiligen Parameter festgelegt und auf Eignung überprüft. Als Ergebnis der Masterarbeit werden zum einen abgeschlossene Vorlaufuntersuchungen dargelegt. Zum anderen ist speziell die Anwendung einer Qualitätsregelkarte für den Wirkungsgrad innerhalb der aktuellen Fertigung verdeutlicht.
Ziel dieser Arbeit ist das Entwickeln eines Konzepts zur Überwachung der Hochvolt-Batterien im Lagerbereich der Gläsernen Manufaktur Dresden. Dazu werden, unter Beachtung der baulichen und fertigungsbedingten Gegebenheiten drei verschiedene Konzepte (RFID-Tag, Wärmebildkamera, Diagnosetool) zum Erfassen thermischer Veränderungen der Hochvolt-Batterien im Kapitel 3 erstellt. Der Aufbau der zu überwachenden Batterien und ihr Verhalten beim Defekt sowie das Gefahrenpotential werden ebenfalls dargelegt, um die Anforderungen an das Überwachungssystem zu konkretisieren. Welches System sich für die Überwachung der Hochvolt-Batterien eignet, wird aus den vorher erarbeiteten Grundlagen ermittelt. Ergebnis dieser Untersuchung ist, dass die Überwachung mittels Diagnosetool, welches die Batterie internen Temperatursensoren abfragt, das optimale Konzept darstellt. Durch die Nutzung der internen Sensoren kann die Reaktionszeit erheblich verkürzt und damit die Sicherheit deutlich verbessert werden.
Umsetzung einer U(f)-Ansteuerung für Asynchronmotoren auf Basis Mikrocontroller der Serie XMC4000
(2017)
Diese Arbeit beschreibt die Umsetzung einer feldorientierten Frequenz-Spannungs-Steuerung für eine Asynchronmaschine. Dabei sind Drehmoment und Drehzahl die Sollgrößen. Das Verfahren erfolgt ohne jegliche Istwerterfassung. Wesentliche Punkte dieser Beschreibung sind die Modellierung, die Herleitung eines Steuerverfahrens und dessen Umsetzung auf dem Zielsystem. Anhand eines prototypischen Hardwareaufbaus wird die Wirksamkeit des Verfahrens untersucht.
Aufgrund des zunehmend zu beobachtenden Wandels hin zur Elektromobilität, ergibt sich die Frage, nach dem Umgang mit den in batterieelektrischen Fahrzeugen verbauten Traktionsbatterien nach Ablauf der Nutzungsphase im Fahrzeug. Vor dem Hintergrund des aktuell stattfindenden wertstoffbasierten Recyclings der Traktionsbatterien und der zu erwartenden Steigerung der Zulassungszahlen batterieelektrischer Fahrzeuge, sind Untersuchungen zur Nachnutzung von Traktionsbatterien erforderlich. Die vorliegende Diplomarbeit behandelt die aktuell bei batterieelektrischen Fahrzeugen vorherrschende Lithium-Ionen-Technologie und gibt dabei Auskünfte über Bestandteile, Funktionsweise und Aufbau der Traktionsbatterien. Weiterhin werden die Ursachen für deren Austausch eruiert. Unter Zuhilfenahme der gewonnenen Erkenntnisse, werden der Austausch, die Zerlegung und mögliche Nachnutzungsanwendungen detaillierter betrachtet und bewertet. Letztlich werden Gesamtkonzepte für Austausch und Nachnutzung von Traktionsbatterien vorgestellt, so dass in Summe verdeutlicht werden soll, inwieweit die Nachnutzung von Traktionsbatterien unter Beachtung einiger Regularien ein Potenzial zur Verlängerung des Lebenszyklus einer Traktionsbatterie besitzt.