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Durch die Energiewende verändert sich die Netzstruktur in Deutschland. Bisher wurde die Energie von den zentralen Kraftwerken generiert und in die Ballungsräume transportiert. Im Zuge der Energiewende entsteht nach und nach eine dezentralere Versorgung. Photovoltaikanlagen und Windparks produzieren die Energie nun dort, wo die meteorologischen Bedingungen am günstigsten sind. Weiterhin müssen, um die Leistung eines Kraftwerks zu ersetzen, mehrere Windkraft- und Photovoltaikanlagen errichtet werden. All diese Anlagen benötigen einen Netzanschluss, der sich je nach Größe der Anlagen im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsnetz befindet. Weiterhin befinden sich die regenerativen Erzeuger meist außerhalb von Ballungszentren, wodurch ein Transport der Energie dorthin unumgänglich ist. Dieser Transport führt immer häufiger zu höher belasteten oder überbelasteten Stromkreisen. Außerdem entsteht durch den Anschluss der regenerativen Erzeuger ans Netz eine komplexere Netzstruktur. All diese Aspekte haben nicht nur Einfluss auf die Primärtechnik, sondern beeinflussen insbesondere auch die Netzschutztechnik. Durch die Einspeisung der regenerativen Erzeuger entstehen auch im 110 kV Netz vermehrt Zwischeneinspeisungen, welche zu einer Verschlechterung der Anregung führen können. Als Standard Leitungsschutz werden im 110-kV-Netz Distanzschutz-geräte eingesetzt. Über eine Auswertung von Strom und Spannung erkennt der Distanzschutz Fehler im Netz (Anregung) und klärt diese nach einer vorgegebenen Zeit-Distanz Kennlinie (Staffelplan). Bisher findet als Anregeverfahren meist eine Kombination aus Überstrom- und Unterspannungskriterien Anwendung. Speziell die Überstromanregung stellt im Zusammenhang mit höher belasteten Stromkreisen eine
Der Einsatz elektrischer Maschinen in Elektro- und Hybridfahrzeugen erfordert höchste Effizienz bei den elektrischen Komponenten. Ein wesentliches Element in dieser Kette bildet die Leistungselektronik, der Wechselrichter. Für das zukünftige 48V Bordnetz in Kraftfahrzeugen gibt es mittlerweile eine Reihe von Konzepten, die mit Hilfe von Elektroantrieben eine zusätzliche Kraftstoffersparnis erbringen sollen. Eines dieser Konzepte beinhaltet den Einsatz eines elektrisch angetriebenen Kompressors zur kurzzeitigen Erhöhung des Ladedruckes. Der hochdrehende Elektroantrieb stellt ganz spezielle Anforderungen an die verwendete Leistungselektronik, die Gegenstand dieser Arbeit ist. Dazu sollen verschiedene Schaltungskonzepte theoretisch untersucht werden. Neben systemischen Überlegungen und Analysen sind dazu Schaltungssimulationen durchzuführen sowie die Eignung der Konzepte hinsichtlich der Anwendung auf einen E-Kompressor zu bewerten.
Die Integration von dezentralen Einspeisern stellt für die kommenden Jahre eine große Herausforderung für die Netzbetreiber dar. In der folgenden Arbeit werden dabei anhand eines Netzausbaus verschiedene Simulationen, die die Auswirkungen auf Netzsicherheit, Anlagenbelastung und die Einwirkungen der dezentralen Einspeiser wiedergeben, betrachtet. Der erste Teil geht dabei auf die Planungsphase einer Hochspannungsleitung unter den genannten Aspekten ein. Dabei wird auch auf die zukünftige Entwicklung der erneuerbaren Energien im Netzgebiet einbezogen. Im Folgenden Teil werden die zukünftigen und bestehenden Energienetze analysiert und es werden Optimierungspotentiale aufgezeigt. Dies beinhaltet ebenso verschiedene Fehlerfälle und Teilausfälle hinsichtlich n-1 Sicherheit. Die dazu erstellten Netzmodelle greifen auf die Softwarelösungen ELEKTRA und EMPT-ATP zurück, welche der Arbeit beiliegen.
Untersuchung von Ethernet Technologien für den Einsatz im Automobil Der Kommunikationsbedarf in Automobilen wächst rasant. Laut Mooreschen Gesetz verdoppelt sich die Integrationsdichte, also die Anzahl der Transistoren pro Flächeneinheit, etwa alle 18 Monate. Angelehnt an diese Geschwindigkeit, verhält sich auch das Kommunikationsaufkommen in Fahrzeugen. Bei vielen Informationen, die in Kraftfahrzeugen heutzutage ausgetauscht werden, handelt es sich nicht um sicherheitskritische Nachrichten. Um dem immensen Datenaufkommen Herr zu werden, ist es denkbar für diese nicht sicherheitskritischen Nachrichten einen leistungsfähigen und bereits mehrfach bewährten Kommunikationsbus, wie Ethernet, einzusetzen. Ein weiterer Aspekt für den Einsatz von Ethernet im Kfz-Bereich sind Wartungsarbeiten an Fahrzeugen. Seither stand bei der Wartung die Mechanik im Vordergrund. Seit aber die Funktionalität der Fahrzeuge zu einem Großteil durch Software realisiert wird, gehören auch Softwareupdates zum Wartungsprogramm. Updates der einzelnen Steuergeräte könnten so über einen
In dieser Arbeit sollen unterschiedliche Transformatorbauarten zunächst theoretisch untersucht und verglichen werden. Anhand von praktischen Prüflingen sollen die theoretischen Vor- und Nachteile der jeweiligen Bauart verifiziert und bewertet werden. Neben den technischen Parametern wie der Verlustleistung oder dem Wirkungsgrad sollen auch Kunden der Firma BLOCK die Möglichkeit bekommen, dass diese Transformatorbauarten anhand eines Simulationsmodells auf Spannungsfall und Verluste in Kombination mit ihren eigenen Produkten simuliert und getestet werden können. Es soll ein Verhaltensmodell mithilfe von SIMPLORER untersucht werden, womit das Hystereseverhalten (Einschaltstrom und Nichtlinearität des Transformatorstroms) sowie das Verhalten im stationären Zustand simuliert werden kann. Das Verhaltensmodell wird ausschließlich als Vorhersagemodell dienen.
Die Arbeit dient als Grundlage für die Anwendung des PL-Reglers am Magnetlager. Dazu gehört die Untersuchung des Verhalten in der Simulation bei unterschiedlichen Reglerparametern sowie die praktische Umsetzung an einem Versuchsaufbau. Es werden Varianten zur Verbesserung des Verhalten erörtert und abschließend ein Vergleich mit dem herkömmlichen PID-Regler und dem prädiktiven Orientierungsregler durchgeführt. Der PL-Regler kann als als Alternative zum bestehenden PID-Regler betrachtet werden, besonders durch seine Robustheit gegenüber Parameterabweichungen.
Diese Diplomarbeit behandelt eine Möglichkeit zur Bordnetzversorgung aus einer Traktionsbatterie bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug. Dabei werden Grundlagen beleuchtet, die bei der Suche nach einer geeigneten Schaltungstopologie, die Randbedingungen des Projekts bilden. Beim Einspurfahrzeug soll dabei die Blei-Säure-Batterie rationalisiert werden.
Gegenstand dieser vorliegenden Diplomarbeit ist die Konzeption, Inbetriebnahme und Testung eines Motorenprüfstandes für Asynchronmaschinen mit einer maximalen Leistung bis 3 kW. Anhand der verfügbaren Möglichkeiten des erstellten Messplatzes wurden Verfahren zur Prüfung und Parameterbestimmung von Asynchronmaschinen aus der Literatur ausgewählt und in die Praxis umgesetzt. Ein Vergleich der ermittelten Ergebnisse mit verfügbaren Herstellerangaben gab Aufschluss über die Ausführbarkeit und Exaktheit der gewählten Methoden. Die Erstellung einer PC-gestützten Steuer- und Auswertesoftware für den Versuchsstand war ein weiterer Kernpunkt dieser Arbeit. Mit Hilfe einer ausgewählten Programmiersprache und verschiedenen kommunikationsfähigen Geräten konnten verschiedene Softwareprogramme erstellt werden, welche neben der manuellen Steuerung des Prüfstandes über den PC, eine automatisierte Aufnahme der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie der Asynchronmaschine ermöglichen. Ergebnis dieser Diplomarbeit ist ein Messplatz, der es erlaubt, eine Vielzahl von in der Industrie angewandten Prüfmethoden zu realisieren.
Die Arbeit behandelt die Thematik der Ladezustandsermittlung von Lithium-Batteriesystemen. Dabei liegt der Schwerpunkt der Betrachtung auf der Ermittlung des SoC sowie des SoH. Es werden verschiedene Möglichkeiten für die Ermittlung dieser Kennwerte beschrieben und anhand von Simulationsbeispielen dargelegt. Im Mittelpunkt der Betrachtung steht die Ladungszählung und der Kalman Filter.
Die Arbeit beschreibt die Entwicklung einer universellen Messtechniksteuerung für Versuchs- und Technikträger. Zentrales Steuerelement stellt dabei ein Controller von Texas Instruments dar, der in Abhängigkeit verschiedener Parameter über das Zu- und Abschalten der angeschlossenen Messtechnik entscheidet.
Ziel dieser Diplomarbeit war die Betrachtung der ökologisch-ökonomischen Aspekte der Kraftfahrzeugnutzung um auf Grundlage dieser das Konzept einer Applikation für mobile Endgeräte zur Unterstützung einer nachhaltigen Fahrweise zu entwickeln. Diese Applikation soll den Fahrer dauerhaft unterstützen und bei einem Fahrfehler sofort Hinweise zur Optimierung geben. Das mobile Endgerät ist über einen OBD-2-Bluetooth-Adapter direkt mit dem Fahrzeug verbunden und erhält über diesen alle fahrrelevanten Daten. Eine geplante Gamifizierung mit einem Punktesystem für positives Fahrverhalten soll die Motivation stärken. Das Einsatzgebiet des OBD-2-Bluetooth-Adapters mit der Applikation zur Förderung einer ökologisch-ökonomischen Fahrweise liegt im Bereich von Privat- und Businesskunden. CarSharing-Anbieter können mit Hilfe der Highscoredaten ihren besonders nachhaltig fahrenden Kunden Rabatte gewähren. Firmen mit großen Fuhrparks können interne Wettbewerbe ausrufen und die besten Fahrer mit Prämien auszeichnen. Der Flottenverbrauch kann so durch Spaß und Motivation gesenkt werden. Die Kommunikation zwischen Fahrzeugbus und OBD-2-Bluetooth-Adapter wird über einen modernen Interpreterchip realisiert. Die an den Adapter übermittelten Fahrdaten werden an einen Mikroprozessor weitergegeben. Der Prozessor wertet die diese aus und berechnet zusätzlich den Momentanverbrauch. Anschließend werden die ausgewerteten Fahrdaten und der berechnete Verbrauch auf einer Micro-SD Karte gespeichert und/oder per Bluetooth 4.0 an das Smartphone übertragen. Die auf dem Smartphone laufende Applikation gibt anhand der empfangenen Daten Fahrhinweise an den Fahrer des Pkw. Die gesammelten Fahrdaten werden zudem automatisch in eine Cloud übertragen von der aus diese über eine Administrationsoberfläche einsehbar und weiterverwertbar sind. Alternativ dazu können die auf der SD-Karte gespeichert Daten am firmeneigenen Rechner oder zuhause am privaten Rechner ausgewertet werden.
Der im Rahmen dieser Arbeit implementierte Rad-Reifen-Parser inklusive Algorithmus und Konfiguration steht für den Einsatz in der Softwareanwendung FSD.HU 21 Softwareanwendung zur Verfügung. Die aktuelle Umsetzung in C# kann als Basisimplementation für das korrekte Parsen von Rad-Reifen-Informationen aus KFZ-Zulassungsdokumenten genutzt werden. Für die Umsetzung dieser Arbeit wurden die geforderten regulären Ausdrücke verwendet. Sie stellen die theoretische Grundlage für die im .NET 3.5 entwickelte Komponente dar. Zusätzlich wurden weitere Themen aus der Informatik, beispielsweise XML und XSD, praktisch benutzt. Mit dessen Hilfe ist eine vergleichsweise einfache Anpassung des Algorithmus möglich. Auch wenn der Rad-Reifen-Parser bereits bei einigen tausend Stichproben vollständige, korrekte Informationen extrahiert hat, kann keine 100%ige Sicherheit zur Exaktheit der gefundenen Rad-Reifen-Kombinationen gegeben werden. Da durch die natursprachliche Formulierung sehr viele Varianten in Ausdruck und Form entstanden sind. Insbesondere gilt diese Unsicherheit bei den Einträgen, die durch den Default-Parser gefunden werden. Außerdem kann es passieren, dass eine Regel in der Konfiguration entwickelt wird, die nur auf genau einen Datensatz zutrifft. In diesem Fall wäre es sinnvoller und effizienter gewesen, die Daten per Hand auszulesen. Eine Möglichkeit die Einträge, die gefunden wurden in ihrer Korrektheit weiter zu erhöhen, wäre der Abgleich mittels aller existierenden Normen und Schriften, die zu Rädern und Bereifung existieren. Ein weiterer Validierungsschritt, der im Anschluss an den eigentlichen Parser angehangen werden könnte. Auch wenn der Rad-Reifen-Parser nur plausible Werte parst, beispielsweise eine Reifenangabe nur in einem bestimmten Wertebereich, kann durch diesen Schritt die komplette Betriebskennung noch einmal abgeglichen werden (mehrstufige Validierung). Für diesen Schritt würde es sich anbieten, eine Lookup Tabelle mit allen möglichen Reifen- und Räderkennungen anzulegen und den gefundenen Eintrag mit dieser abzugleichen. Problematisch hierbei wird sein, die Tabelle vollständig und möglichst aktuell zu halten. Ein weiterer Ansatz könnte sein, auch andere Nachbearbeitungsschritte einzuführen. So z.B. wiederholen sich viele bereits definierte Auflageneinzelinformationen in den Datensätzen. Da der Parsealgorithmus jegliche gefundenen Informationen mit Länge und Position markiert, könnte im Anschluss in den unmarkierten Bereichen nach allen bereits definierten Auflageformulierungen gesucht werden. Wird eine lose Auflageninformation (z.B.
In dieser Arbeit wird ein System zur Generierung einer haptischen Rückmeldung für sensitive Eingabemodule im Kraftfahrzeug entwickelt. Es werden theoretische Grundlagen für die einzelnen Systeme erarbeitet. Danach werden die Systeme entwickelt, aufgebaut und hinsichtlich ihrer Funktion getestet. Zum Abschluss findet eine Analyse dieser Systeme statt.
Die Diplomarbeit beschreibt die Entwicklung einer generischen Ausführungsumgebung für Software-Modultests auf eingebetteten Systemen. Über die Testausführungsumgebung soll der Modultest auf der Zielplattform ausgetauscht werden. Unabhängig davon sollen auch die für den Test notwendigen Daten ausgetauscht werden können.
In dieser Diplomarbeit wurde ein Konzept zur Erweiterung des Prozessleitsystems einer Altölraffinerie aufgestellt. Dazu erfolgte eine Recherche bezüglich aktueller Prozessleittechnik und die Aufstellung eines Schnittstellenkonzeptes. Weiterhin wurde der Migrationsvorgang eines Prozessleitsystems von der theoretischen Seite her beleuchtet, sowie das bestehende Bedienkonzept der Leitwarte im Zuge der Erweiterung des Prozessleitsystems überarbeitet.
Die MIBRAG mbH als bekanntes innovatives Bergbauunternehmen, fördert zehn Prozent der in Deutschland gewonnen Braunkohle zur Versorgung von Kraftwerken und Veredlungsanlagen. Bei Gewährung der Versorgungssicherheit setzt das Unternehmen auf eine stetige Produktivitätssteigerung bei gleichzeitiger Senkung der Umweltbelastungen mittels Nutzung von Hochtechnologien und Innovationen unterschiedlichster Wissenschaftsbereiche. Trotz der beeindruckenden Erfolge stellen sich für das Bergbauunternehmen als Nutzer von sekundären Energieträgern auch aktuelle Fragen der Energieeffizienz.Innerhalb der Einführung eines Energiemanagementsystems nach ISO 50001 in der MIBRAG mbH werden somit an unterschiedlichsten BetriebsmittelEnergieeffizienzanalysen notwendig. Der zu untersuchende Schaufelradbagger Bagger 1580 SRs2000 befindet sich mit weiteren sieben Tagebaugroßgeräte im Tagebau Profen. Die grundsätzlich universell einsetzbare Maschine wird und wurde über die zurückliegenden Jahre zur reinen Abraumgewinnung im 1. Schnitt betrieben. Die Maschine wurde 1983 vom Kombinat TAKRAF Lauchhammeran den Tagebau Sverma bei Most (CSSR) ausgeliefert und eingesetzt. Im Jahre 2006 wurde die Maschine als Baugruppen in den Tagebau Profen der MIBRAG mbH überführt und innerhalb des Neuaufbaus grundlegend ertüchtigt. Die gesamte elektrotechnische Anlage einschließlich der Transformatoren wurde erneuert, wobei die energieintensive(schwere) Motorisierung von 1983beibehalten wurde. Der Bagger wurde ursprünglich für eine Förderleistung von 6.000 m³/h ausgelegt. Nach den Ertüchtigungsmaßnahmen beträgt die aktuelle Nennleistung 4.900 m³/h. Innerhalb der Diplomarbeit soll der Schaufelradbagger 1580 SRs 200 in sämtlichen relevanten Betriebszuständen Stillstand, Leerlauf und Gewinnungsprozess untersucht werden, wobei eine Priorisierung, vorhandenes Zahlenmaterial,Recherchen und eine effiziente Datengewinnung elektrischer Parameter Anwendung finden soll. Aus den gewonnen Informationen können die relevante Teillastparameter der Antriebstechnik ermittelt werden. Diese dienen einerseits dem Simulationsmodell aber finden weiter in einem Lastenheft zur Ermittlung alternativer effizienterer Antriebstechnik einschließlich Budgetpreise und Energiebedarf Anwendung. Anhanddieser Informationen kann ein alternativer Lastfluss simuliert werden sowie auch wirtschaftliche Bewertungen erfolgen. Folgende Schwerpunkte soll die Arbeit umfassen: Aufnahme des Ist-Zustandes -Prozessdarstellung -Ermittlung der Verbräuche und des Energieflusses -Simulation des Gewinnungsprozesses Ableitung von Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz -Erarbeitung von Verbesserungsmaßnahmen -Einarbeitung in das Prozessmodell und Durchführung der Simulation -Darstellung und Auswertung der Ergebnisse Wirtschaftlichkeitsberechnung -Technische Darstellung der erforderlichen Maßnahmen -Kostenermittlung -Wirtschaftliche Bewertung
Die vorliegende Diplomarbeit beinhaltet die Entwicklungsergebnisse des Aufbaus eines einphasigen Gleichrichters für hohe Ausgangsleistungen im kW Bereich. Hierbei wurde eine Leistungsfaktorkorrektur Topologie verfolgt, welche nach dem Hochsetzstellerprinzip arbeitet. Ziel der Diplomarbeit ist, die bei der Leistungsentnahme auftretenden niederfrequenten Oberschwingungen des Netzstroms im Rahmen zu halten. Dieser wird durch die europäische Norm DIN EN 61000-3-2 vorgegeben und ist unterteilt in Geräteklassen. Bei der Dimensionierung der Schaltung und Topologie Auswahl spielen Aspekte wie Wirkungsgrad sowie im direkten Zusammenhang damit stehende Verlustleistung, Kosten und Ausfallsicherheit eine große Rolle. Weitere wirtschaftliche Aspekte wie Baugröße, Gewicht und Platzbedarf spielen eine eher untergeordnete Rolle.
Gegenstand dieser Diplomarbeit ist die Beschreibung der Entwicklung eines Zentralsteuergerätes für ein elektrisches Leichtfahrzeug. Ausgehend von einer Analyse der Anforderungsspezifikation des Fahrzeugherstellers erfolgt eine allgemeine Strukturierung der Steuergeräte-Hard- und Software auf Systemebene. Unter Berücksichtigung der geforderten Funktions-, Sicherheits- und Schutzaspekte werden die Entwurfsaufgaben verschiedenen Hardwarebaugruppen und Softwaremodulen zugeordnet, deren Dimensionierung und Umsetzung im Anschluss beschrieben werden. Nach der Realisierung und dem Aufbau eines Prototyp-Systems werden die wesentlichen Komponenten der erstellten Hardware und Software mittels geeigneter Mess- und Testmethoden untersucht. Abschließend werden die Validationsergebnisse mit den gestellten Anforderungen an das Steuergerät verglichen.
Das Thema war Entwicklung eines Prüfgerätes für spezielle Elektrofahrzeugsteuerungen vom Grundkonzept über die Entwicklung Testverfahren und Prozeduren und den Bau eines solchen Gerätes bis hin zur Programmierung einer Steuerungssoftware und einer Bedienoberfläche. Weiterhin war eine Bedienungsanleitung zu erstellen.
Entwicklung eines Leistungsmanagementsystems für ein elektromotorisch unterstütztes Lastenfahrrad.
(2013)
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Leistungsmanagementsystems für den Einsatz in einem elektromotorisch unterstützen Lastenfahrrad. Für den Antrieb wird eine permanenterregte Synchronmaschine verwendet, die mit Hilfe der feldorientierten Regelung angesteuert wird. Um die Regelung für den Einsatz im Straßenverkehr anwenden zu können, werden die gesetzlichen Rahmenbedingungen geprüft und als Softwarefunktion im Leistungsmanagementsystem eingebunden. Nach der Auswahl des dafür geeigneten Mikrocontrollers, werden die erforderlichen Einstellungen für die Signalverarbeitung erarbeitet. Die Eingangssignale werden für die Weiterverarbeitung aufbereitet und mit Teilfunktionen an die Rahmenbedingungen der Gesetze und Normen angepasst. Zusätzlich werden Baugruppenschutz und Sicherheitsfunktionen in das Leistungsmanagement integriert. Abschließend werden die Ressourcenverwendung und -Auslastung untersucht, sowie die Softwarefunktion getestet.
- Literatur- und Patentrecherche zu kurvengängigen Fahrmodulen und Antriebskonzepten - technische Betrachtung verschiedener Antriebskonzepte und systematischer Vergleich - mathematische Betrachtung der Kinematik für ein ausgewähltes Fahrmodulkonzept - Auswahl einer geeigneten Antriebsvariante - steuer- und programmiertechnische Realisierung ausgewählter Grundgeometrien - experimenteller Bestätigung der theoretischen Betrachtungen - Vorschläge für die technische Optimierung
In dieser Diplomarbeit wird die Entwicklung eines Funktionsmusters beschrieben, welches das Verhalten eines kaskadierten MOSFET-basierten Stromrichters nachbildet. Dabei werden die Grundlagen der Geschalteten Reluktanz-Motoren und die Vorteile von hochpoligen Transversalflussmotoren beschrieben. Weiterhin erfolgt eine Vorstellung von Stromrichtertopologien, welche für den kaskadierten MOSFET-basierten Stromrichter geeignet sind. Anschließend wird die Entwicklung eines Funktionsmusters für die am besten geeignetste Topolgie beschrieben. Für die Entwicklung des Funktionsmusters wurde ein Simulationsmodell erstellt, dieses wird ebenfalls beschrieben. Abschließend erfolgt eine Bewertung der Messergebnisse des Funktionsmusters sowie ein Vergleich zwischen Simulation und Messung am Funktionsmuster.
Die wachsende Anzahl von elektrischen sowie elektronischen Komponenten im Fahrzeug lassen die Entwicklungskosten für Unternehmen schnell in die Höhe steigen. Um all diese Neuentwicklungen testen zu können, ist es heutzutage wichtig, flexible Messsysteme zu haben, die unterschiedliche Aufgaben gleichzeitig erfüllen können. Hierbei ist es erforderlich, den Stand der Technik des aktuellen Marktes zu erforschen und zu analysieren. Die dabei herausgefilterten Informationen lassen anschließend eine grobe Auswahl von unterschiedlichen Messsystemen zu. Trotzdem muss jedes einzelne System nochmals genau begutachtet werden, um Vorteile sowie Nachteile gegenüber den anderen Modellen abwiegen zu können. Somit müssen Kriterien festgelegt werden, die ein Ergebnis und dem entsprechend das optimale Messsystem für diese Diplomarbeit hervor bringen. Nachdem eine Auswahl getroffen ist, ist es notwendig, die Hardwaregrundlage für das System zu schaffen. Hierbei muss ein Rackaufbau realisiert werden, um einen flexiblen Einsatz des Systems zu gewährleisten. Dabei müssen ein Schaltplan sowie Spannungsteiler für Logikpegel und ein Frontpanel-Design ausgearbeitet werden. Nachdem die Grundlagen für das System gelegt sind, muss anschließend mit der Softwareprogrammierung fortgefahren werden. Dies ist der Hauptbestandteil der Arbeit, da hier die verschiedenen Ereignisse und Eingaben bzw. Ausgabeparameter definiert werden und logische Abfolgen von Programmstrukturen beachtet werden müssen. Des Weiteren erfolgt dabei die Abspeicherung sowie die Visualisierung der aufgezeichneten Messwerte. Infolge der Programmierung ist es notwendig, das Programm in Betrieb zu nehmen, um mögliche Fehler erkennen zu können. Dabei werden die Thermoelemente validiert sowie die Drucksensoren kalibriert. Dies ist notwendig, damit ein vollständiger und korrekter Betrieb des Systems möglich ist und es auf ein Kühlkreislaufsystem von Batteriezellen angewendet werden kann.
Entwicklung einer Telemetrieeinheit auf Basis des IEEE 802.15.4 Standards (2,45 GHz) und Analyse der anwendungsspezifischen Sende- und Empfangseigenschaften 1.) theoretische Einarbeitung in das Themengebiet 2.) Einarbeitung in die existierenden Hardwarekomponenten des Sensorsystems 3.) Auswahl von geeigneten konfektionierten Antennen 4.) Recherche nach geeigneten Antennendesigns zur Simulation 5.) Einarbeitung in die Simulationssoftware 6.) anwendungsspezifische Entwicklung und Simulation einer planaren Antenne 7.) Entwicklung eines Prototypen für die Telemetrieeinheit 8.) messtechnische Verifizierung der Simulationsergebnisse und Vergleich mit bereits konfektionierten Antennen 9.) Auswertung der Ergebnisse und Ausarbeitung einer Schlussfolgerung
In der vorliegenden Arbeit soll anhand ausgewählter Bestandteile eines Projektierungsprozesses das Vorgehen im alltäglichen Projektgeschehen eines Elektroprojektanten geschildert werden. Die behandelte Maschine ist dabei nicht fiktiv erdacht, sondern eine auf Kundenanfrage zu modernisierende Wickelmaschine. Der Gesamtumfang der nötigen Tätigkeiten überschreitet dabei den Rahmen einer solchen Arbeit und so kann nur durch die Abhandlung der wichtigsten Schritte ein Überblick, sowohl über die Wickelmaschine, als auch über die grundlegenden Aspekte der Elektroprojektierung gegeben werden. Die Reihenfolge in der dabei vorgegangen wird ist nicht willkürlich, kann jedoch nicht den sich wiederholenden Arbeitsabläufen mit den ständigen Sprüngen in andere Themenbereiche gerecht werden, die eine Konstruktionsphase mit sich bringt. Im Laufe der Arbeit wird immer wieder auf die zahlreichen vorhanden Normen hingewiesen, die jeden Entwicklungsprozess begleiten, sei es durch ihre verbindliche Anwendung oder aber als hilfreiche Unterstützung. Das Ergebnis soll sowohl eine solide Grundlage für eine endgültige Angebotslegung der Modernisierung sein, als auch den fertigen Stand der Projektierungsarbeiten darstellen.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Elektroprojektierung eines Prüfstandes zum Testen von Rundtischen von Fräs-Bearbeitungszentren der HPM Baureihe bei NILES-SIMMONS. Der Prüfstand wird benötigt, da es gelegentlich zu Problemen mit der Klemmung des Rundtisches kommt. Weiterhin sind verschiedene Varianten von Rundtischen vorhanden. Eine Variante besitzt dabei ein hydraulisches Spannfutter. Zwei weitere Ausführungen gibt es mit austauschbaren Paletten, auf denen die Werkstücke befestigt werden, und der dazugehörigen Klemmung dieser Paletten. Bei diesen speziellen Varianten, mit den zusätzlichen hydraulischen Funktionen, kommt es gelegentlich ebenfalls zu Komplikationen. Im ersten Schritt wurden drei verschiedene Konzepte für den Prüfstand erstellt. Diese unterscheiden sich in der Auswahl der Bedien-, Steuerungs- und Antriebskomponenten. Bei der Variante 1 und 3 sind für die zentrale Steuerung herkömmliche Automatisierungssysteme sowie Bedienstellen gewählt worden. Ergänzt werden diese beiden Konzepte jeweils durch eine Reglerbaugruppe, welche die Antriebsregelung übernimmt. Für die Variante 2 wurde hingegen eine zentrale Maschinensteuerung mit dazugehöriger dezentraler Peripherie gewählt. Diese Steuerung beinhaltet nicht nur die speicherprogrammierbare Steuerung, sondern auch die Antriebsregelung und die Software für die angeschlossenen Bediengeräte, welche speziell für Werkzeugmaschinen konzipiert sind. Bei den Antriebskomponenten ist für die erste Variante ein kompaktes Powermodul gewählt worden, an welches der Motor für den Rundtisch angeschlossen wird. Bei den Varianten 2 und 3 sind hingegen modulare Systeme für den Antrieb vorgesehen. Diese Systeme bestehen jeweils aus Filter-, Umrichter- und Motormodulen. Nach der Ausarbeitung der Konzepte wurden diese gegenüber gestellt und die Vor- und Nachteile der einzelnen Varianten ausgearbeitet und miteinander verglichen. In Absprache mit der mechanischen Abteilung von NILES-SIMMONS, die den Prüfstand in Auftrag gegeben hat, ist entschieden worden, die Variante 2 auszuarbeiten und zu konstruieren. Insgesamt hat diese Variante die meisten Vorteile geboten und nur wenige Nachteile. Dafür ausschlaggebend war vor allem, dass das Umrichtermodul dieser Variante eine konstant geregelte Zwischenkreisspannung zur Verfügung stellt. Dies garantiert gleichbleibende Versuchsbedingungen in Bezug auf den Antrieb und der damit verbundenen Auswertung der Testläufe. Anschließend wurde die Variante 2 detailliert ausgearbeitet. Neben der Auswahl der zu verwendeten Bauteile gehört dazu auch die Anfertigung der technischen Unterlagen. Diese wurden mit dem Elektro-CAD-System EPLAN Electric P8 angefertigt. Besondere Beachtung bei der Konstruktion und Auswahl der Betriebsmittel fand die Norm DIN EN 60204-1. Diese ist für die Sicherheit von Maschinen und deren elektrischen Einrichtungen ausgelegt. Somit wurden unter anderem Safety Integrated Funktionen für die Steuerung vorgesehen, um bei Betätigung eines Not-Halt-Tasters den Prüfstand auf bestimmte Art und Weiße zu Stoppen. Zudem wird die Steuerung durch fehlersichere Ein- und Ausgangsmodule ergänzt. An diese werden sicherheitsrelevante Einrichtungen angeschlossen, wie z.B. die Verkettung der zweikanaligen Not-Halt-Taster. Nachdem alle Komponenten ausgewählt worden, wurde noch ein passender Schaltschrank für die elektrische Ausrüstung ausgesucht. Da die im Schaltschrank sich befindlichen Komponenten viel Verlustleistung in Form von Wärme erzeugen, wurde untersucht, wie diese Wärme aus dem Schaltschrank abgeführt werden kann. Durch anfängliche Betrachtung und weiterführende Berechnungen wurde entschieden, dafür ein Kühlaggregat von Rittal einzusetzen. Mit dieser Diplomarbeit wurde ein Prüfstand konstruiert, der die Anforderungen in allen Punkten, welche von der mechanischen Abteilung bei NILES-SIMMONS gefordert wurden, erfüllt. Es lassen sich damit alle Varianten und die dazugehörigen Funktionen der zu testenden Rundtische prüfen. Zudem wurde darauf geachtet, dass bei diesem Prüfstand sicherheitsrelevante Einrichtungen und Vorkehrungen vorhanden sind, die dem Personen- und Maschinenschutz dienen. Weiterhin wird ein Bedienkonzept verwendet, welches für die Bediener des Prüfstandes bekannt ist, da es an die Bedienung der von NILES-SIMMONS hergestellten und betriebenen Werkzeugmaschinen angelehnt ist.
1 Grundlagen Lichtwellenleiter 1.1 Ausbreitung des Lichtes im Lichtwellenleiter 1.2 Faserarten 1.3 Umsetzung elektrisches Signal in optisches Signal 2 Technikstandorte (PoP) im Zugangsnetz 2.1 Hierarchien, Architekturen und Technologien 2.2 Aufgabe und Lage von Technikstandorten 2.3 Funktionen von Technikstandorten 2.4 Signalumsetzung in Technikstandort 3 Eingesetzte Technologien im FTTx-Zugangsnetz 3.1 FTTC-Anwendung 3.2 FTTB-Anwendung 3.3 FTTH-Anwendung 4 Technikstandorte in Außengehäusen (OPoP) 4.1 Anforderung an die Systemtechnik 4.2 FTTC-Anwendung 4.3 FTTB-Anwendung 4.4 FTTH-Anwendung 4.5 Sicherstellende Komponenten im OPoP 5 Vermaschung Technikstandorte 5.1 Leistungsfähigkeit 5.2 Lastverteilung 5.3 Ausfallsicherheit 6 Entwicklung OPoP Konfigurator (Excel-VBA) 6.1 Aufgaben 6.2 Umsetzung 6.3 Bedienung 7 Budgetvergleich 7.1 FTTC-Anwendung 7.2 FTTB-Anwendung 7.3 FTTH-Anwendung
Einsatzmöglichkeiten von mobilen Endgerät-Applikationen für die Gebäude- und Prozessautomation
(2013)
Recherche und Analyse verfügbarer Lösungen/Applikationen für die Informationsdarstellung und Überwachung industrieller und gebäudetechnischer Anlagen. Erarbeitung von Anforderungen für diese Applikationen hinsichtlich Alarmieren, Melden und Darstellen von Anlagendaten; Datenschnittstellen und Protokolle der Automationssysteme; Zuverlässigkeit und Sicherheit. Überprüfung auf Eignung der ausgewählten Lösung. Aufbau von Testanordnung für ausgewählte Lösung mit ausgewählten Steuerungssystemen und Bewertung des Funktionsumfanges, der Kommunikations- und Datenschnittstellen, sowie der Datensicherheit
Auswahl der Beleuchtungsanlage für ein Möbelhaus, mit Treppen und Fluren nach DIN EN 12464 Teil 1. Realisierung der Beleuchtung der Tiefgarage, unter Einbeziehung der GaragenVO Bayern. Projektierung der Sicherheitsbeleuchtung, einschließlich Rettungskennzeichenleuchten nach DIN EN 50172. Außenbeleuchtung der Parkplätze nach DIM EN 12464 Teil für geringes und mittleres Verkehrsaufkommen. Struktureller Aufbau der Niederspannungsversorgung. Aufbau Zählerverteilung nach TAB 2007 für München. Projektierung Haupt- und Unterverteilungen nach DIN VDE 0100. Einbringung Installationstechnik und Kabelanlagen. Projektierung Notstromaggregat und Batterieanlage. Überprüfung des Querschnittes der Funktionserhaltkabel, im Brandfall nach DIN 4102 Teil 12. Projektierung des Blitzschutzsystems
Auf die geschichtliche Entwicklung der Energieversorgungsnetze und die notwendige Weiterentwicklung zum intelligenten Energieversorgungsnetz wird eingegangen. Dabei werden die rechtlichen Rahmenbedingungen und Standards, der Netzausbau, die Informations- und Kommunikationstechnologie, die Energiespeicher, das Energiemanagement, das virtuelle Kraftwerk, das Architekturmodell und Projekte betrachtet. Betrachtung finden auch Smart Meter, Smart Home und E-Mobility. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein intelligentes Haus als Versuchsstand aufgebaut. Dieser Laboraufbau besteht aus dem Hausmodell, einer Photovoltaikanlage mit einem Energiespeichersystem, intelligenten Zählern sowie Sensoren und Aktoren. Mit Hilfe von Energiezählerdaten, Wetterprognosen, variablen Tarifen und dem Batterieladestand wird ein intelligentes Energiemanagement erreicht mit dem Ziel der Eigenverbrauchsoptimierung. Weiterhin wurde das Modellhaus mit einer intelligenten Licht-, Lüftungs-, Jalousie- und Laststeuerung ausgestattet. In der vorliegenden Arbeit werden die im Versuchsstand verwendeten Geräte und Komponenten benannt und kurz beschrieben. Erläutert werden weiterhin die Bedienung und die Funktion der automatisierten Haustechnik wie Licht, Lüftung, Jalousie und Last. Außerdem werden die Vorteile der automatisierten Funktionen angegeben und mögliche zukünftige Funktionserweiterungen aufgezeigt.
Die Arbeit beschreibt den Aufbau und die Validierung eines Bordnetzmodells mit zwei Spannungsebenen 12V/48V über einen Gleichstromwandler gekoppelt. In Co-Simulation mit einem Gesamtfahrzeugmodell über die Middleware TISC wurden Einflussgrößen im simulierten Fahrbetrieb des NEFZ's auf das Zweispannungsbordnetz ermittelt.
In der hier vorliegenden Diplomarbeit mit dem Titel "Analyse von Wandlertopologien für den Automotive-Bereich" werden Wandlertopologien untersucht und hinsichtlich ihrer Einsatzfähigkeit im Automotivebereich analysiert und bewertet. Basierend auf den Grundlagen der von DC-DC-Wandlern werden Wandlerkonzepte, mit und ohne galvanische Trennung, vorgestellt und hinsichtlich ihrer Einsatz-möglichkeiten im Automotive-Bereich bewertet. Mit Schwerpunkt auf Wandlertopologien mit galvanischer Trennung, werden Sperr- und Gegentaktwandlerschaltungen konzipiert und in der Simulationsumgebung Portunus realisiert. Basis für die Auslegung und Dimensionierung der Schaltung bilden die vorhanden Bauelemente der Firma LD-Didactic, mit deren realen Eigenschaften die Schaltungen parametriert und simuliert werden. Um die Forderung der konstanten Ausgangsspannung zu erfüllen wird in Portunus einen Regelung entwickelt, die dies gewährleistet und die Funktionsweise verdeutlicht. Bei der Simulation der Gegentaktschaltungen garantiert eine dafür entwickelte Regelung die sichere Ansteuerung der Leistungsschalter. Mit Hilfe eines aufgebauten Laborplatzes wird ein Sperrwandler realisiert und dient der Darstellung der Funktionsweise dieser Wandlertopologie. Weiterhin werden die simulativ gewonnenen Ergebnisse mit den Messwerten verglichen und können somit verifiziert werden.
In dieser Diplomarbeit wurde eine ausführliche Netzanalyse mittels Lastfluss- und Kurzschlussberechnung für ein bestehendes 110-kV-Umspannwerk durchgeführt. Wichtige Aspekte wie Spannungsqualität, Kurzschlussverhalten und Verlustleistungen im Netz wurden ermittelt und ausgewertet. Es wurden drei verschiedene Szenarien untersucht, um eine optimale Netzentwicklung für die nächsten Jahre zu erstellen. Das beste Modell wurde mit zukünftigen Zuwachsprognosen des Energiebezuges und Einspeisung aus erneuerbaren Energien simuliert, um eine genaue Netzbelastung abschätzen zu können. Zusätzlich wurde eine Unsymmetrie der Außenleiter im Niederspannungsnetz simuliert, welche durch einphasige Verbraucher und Erzeugungsanlagen verursacht wird. Aus dieser Simulation wurde erkennbar, was für ein Spannungsunterschied auf den einzelnen Leiter durch die ungleichmäßige Aufteilung der Lasten am Netz verursacht wird.