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Analyse und Nachweis der Prozessfähigkeit des Vakuumsystems im Resin Transfer Moulding Prozess
(2018)
Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Analyse und dem Nachweis der Prozessfähigkeit des Vakuumsystems im RTM-Verfahren. Ausgehend von theoretischen Grundlagen der Themen faserverstärkte Kunststoffe, Vakuum und Druck-Sensorik erfolgt die Ermittlung und Priorisierung der Einflussfaktoren mittels Ishikawa-Analyse. Für bestehende Sensorsysteme erfolgen Messsystemanalysen und Kurzzeitfähigkeitsuntersuchungen für die laufende Produktion. Es werden experimentelle Untersuchungen bezüglich Haupteinflussgrößen geplant und durchgeführt und die Untersuchungsergebnisse werden ausgewertet. Am Ende der Arbeit wird ein Konzept für ein optimales Vakuumsystem, ausgehend der experimentellen Untersuchungen, vorgestellt.
Die Entwicklung elektrischer Traktionsantriebe spielt eine bedeutende Rolle für zukünftige Elektromobilitätskonzepte. Hierbei wird ein besonderer Wert auf eine möglichst hohe Leistungsdichte
bei geringen Material- und Fertigungskosten gelegt. Die Vergrößerung des Drehzahlbereichs
und die hohe Ausnutzung der eingesetzten magnetischen Materialien führen zu leistungsdichten
Maschinen, jedoch auch zu einem stark nichtlinearen Verhalten. Dadurch ergibt sich die Notwendigkeit neuer Herangehensweisen bezüglich der momenteinprägenden Stromregelung. Diese
Diplomarbeit enthält die Entwicklung der feldorientierten Regelung einer permanentmagneterregten
Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten (IPMSM) auf Basis von MATLAB/Simulink.
Neben dem klassischen PI-Regler in betragsoptimierter Auslegung mit Parameternachführung
wird ein auf dem Prinzip der Lokalisation (PL) beruhendes, robustes Regelkonzept mit Hinblick
auf eine erhöhte Toleranz gegenüber den Nichtlinearitäten der IPMSM untersucht. Die Arbeit
legt Möglichkeiten dar, das PL-Regelkonzept auch dann einzusetzen, wenn die Zeitverhältnisse
von Regeldynamik, innerem Kreis und Abtastung aufgrund der beschränkten Stellfrequenz der
Pulsweitenmodulation nicht eingehalten werden können. Außerdem wird die modellbasierte
Implementierung des Regelkreises auf die aus Prozessor und FPGA bestehende MicroLabBox der
Firma dSPACE übertragen. Prüfstandsversuche dienen der Validierung der verwendeten Modelle,
zeigen erreichbare Regelergebnisse, und vergleichen abschließend Simulation und Messung.
Das selbstbalancierende elektrische Kleinstfahrzeug UrmO ist ein e-mobility device, das dem Nutzer dabei helfen soll, die letzte Meile, also beispielsweise die Strecke von der Bushaltestelle zum Arbeitsplatz, zu bewältigen. Diese Arbeit hat die Entwicklung, Inbetriebnahme und vollständige Automatisierung eines Rollenprüfstandes für das selbstbalancierende Elektrokleinstfahrzeug UrmO zum Inhalt.
Damit das Fahrzeug in Zukunft am Straßenverkehr teilnehmen und auch zugelassen werden kann, muss sichergestellt werden, dass es einwandfrei funktioniert. Um dies zu gewährleisten, müssen alle im UrmO befindlichen Baugruppen getestet werden. Eine der zu prüfenden Hauptbaugruppen ist der Radmechanismus; er stellt die einzige Verbindung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug her. Für diesen wurde speziell ein Rollenprüfstand entwickelt.
Das Ziel dieser Arbeit lag darin, den Prüfstand vollständig zu automatisieren, um damit Dauerlauftests durchführen zu können. Nach der Automatisierung wurden noch mehrere Testläufe veranlasst, um die beanstandungsfreie Funktion zu überprüfen. Die Durchführung und Auswertung der Dauerlauftests sind nicht Teil dieser Arbeit.
Bekannt ist, dass die Schadstoffbelastung heutzutage ein globales Thema darstellt, das nicht ignoriert werden darf. Aus diesem Grund ist es notwendig, dass neue nachhaltige Ideen und innovative Lösungsansätze umgesetzt werden. Das Unternehmen UrmO strebt mit seinem Produkt an, ein emissionsfreies Fortbewegungsmittel als umweltfreundliche Alternative auf den Markt zu bringen und ist auf bestem Wege, das zu erreichen.
Die Kundenakzeptanz für rein elektrische Fahrzeuge muss an Zuwachs gewinnen, um die Schadstoffbelastung des Verkehrs zu reduzieren. Die Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Konzepts, um den Fertigungsprozess von Traktions-antrieben wirtschaftlicher zu gestalten und dadurch die Herstellkosten für rein elekt-rische Fahrzeuge zu senken. Als Ausgangsbasis dient eine Serienbaustufe des Auftraggebers. Das Konzept soll fertigungstechnische Vorteile mit sich bringen und die produktspezifischen Eigenschaften des Stators verbessern. Um das Konzept umzusetzen, müssen verschiedene Ansätze erprobt werden, um sich einer Lösung anzunähern. Besonders die niedrige Stromtragfähigkeit der Leiterplatten erschwert die Realisierung des Konzepts und kann nur durch mehrere Kompromisse umge-setzt werden. Ein weiterer Nachteil ist die runde Geometrie, die vom Blechpaket für die Leiterplatte vorgegeben wird. Diese erschwert das Leiterplattendesign und führt zu hohem Verschnitt bei deren Produktion. Außerdem sind große unterschiedliche Biegeradien der Hairpinenden auf der Schweißseite notwendig, um die vom Leiter-plattenlayout vorgegebenen Positionen der Durchkontaktierungsbohrungen zu erreichen.
Datenlogger sind ein essentieller Bestandteil der modernen Fahrzeugerprobung mit denen der Nachrichtenverkehr von Bussystemen aufgezeichnet und überwacht werden kann. Gegenstand dieser Arbeit ist die Auswahl und Umsetzung eines Datenloggerkonzepts zur Aufzeichnung von CAN, CAN-FD, und LIN Botschaften. Dabei soll die Möglichkeit einer Zeitsynchronisation mit anderen Loggern gleicher Bauart geschaffen werden.
Um dem rasant ansteigenden Aufkommen von Messdaten nachzukommen, welches bei der Entwicklung von neuen Fahrzeugmodellen entsteht, werden Systeme benötigt mit speziellen Analysen und Methoden. Gerade zukunftsweisende Technologien, wie autonomes und pilotiertes Fahren oder elektrifizierte Antriebslösungen, verursachen diesen Aufwärtstrend der Datenmenge. Um diese Datenflut bewältigen zu können und auswertbar zu gestalten, sind Konzepte notwendig, welche ein strukturiertes Abarbeiten von gezielten Anforderungen verlangen. Anhand der Konzepte wird der Fahrzeugentwicklung der Audi AG ein gezieltes Auffinden von Erprobungsdefiziten und Beheben von Fehlfunktionen gewährleistet. Im Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit werden vier Analysekonzepte aufgezeigt, durch welche die große Menge an Messdaten aufbereitet werden und zur Optimierung von Erprobungsprozessen führen sollen.
Entwerfen eines Prototyps einer Minitaurtemperaturkammer mit Auslegung deren Regelung. Dabei mussten zu Beginn die Teile ausgewählt werden. Nach dem Zusammenbau der Kammer wurde diese mittels Abkphlungs- und Erwärmungskurven vermessen und mittels Matlab eine Übertragungsfunktion gefunden. Des Weiteren wurden ein PI-Regler, ein PL-Regler und ein Zustandsregler für die Regelung der Temperatur ausgelegt und mit Simulink simuliert. Danach wurden diese Regler an der Kammer getestet und messtechnisch untersucht. Zum Schluss wurde ein geeigneter Regler empfohlen.
Auf Basis der Normen DIN 61340-5-1 und VW 80132 ist für die Volkswagen Sachsen GmbH ein ESD-Schulungsprogramm zu erarbeiten. Hierfür soll eine Bedarfsanalyse für die Schulungsinhalte in den Abteilungen durchgeführt und die Elemente des ESD-Kontrollprogramms untersucht werden. Als Ergebnis ist ein entsprechendes Schulungskonzept zu implementieren. Für die im Rahmen des Schulungskonzeptes verwendeten Elemente des Kontrollprogrammes ist ein Ablaufszenario für Produktqualifizierung mit Beispielmessungen anhand der oben genannten Normen festzulegen und durchzuführen.
Aufbau einer Prüfstandsplattform zum Testen von Apllikationsverfahren und Modellen der sensorlosen Regelung. Anwendung findet hierbei die Modellbasierte Softwareentwicklung in Verbindung mit einer realen programmierbaren Hardware. Es werden grundlegende Verfahren zur Parameterermittlung einer PSM vorgestellt und mit implementierten Prüfverfahren durchgeführt. Weiterhin wird auf den sensorlosen Betrieb der PSM eingegangen und ein Regelungsform auf der Hardware implementiert. Zum Schluss der Arbeit werden erarbeitete Messverfahren verglichen und die Auswirkungen auf den sensorlos ermittelte Drehzahl aufgeführt.
In der vorliegenden Arbeit werden die Schraubverbindungen von Lithium-Ionen Zellen eines Heimenergiespeichers auf ihre Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit überprüft, mögliche Probleme identifiziert und Varianten aufgezeigt, diese zu reduzieren. Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem in der Verbindung vorhandenen Kontaktwiderstand und wie dieser durch unterschiedliche Einflussfaktoren variieren kann.
Einleitung und Motivation in das Thema Selbstheilende Fügeverbindungen, Überblick zum Stand von Wissenschaft und Technik, Einblick in die Waferbondprozesse, Übersicht der verwendeten Analyseverfahren Konzeptionierung eines Testchips für die Integration der Selbstheilung, Design und Auslegung eines Fügelayoutes, Praktische Untersuchungen der Testchips, Planung und Durchführung von Waferbondversuchen, Analyseverfahren an unbefüllten und befüllten Testchips, REM-Analyse von Querschliffen der Testchips, Ausheilungsversuche an Testchips mit Barriere Zusammenfassung und Ausblick
Die funktionale Sicherheit von Bauelementen spielt aufgrund immer kleinerer Schaltungen mit immer größer werdenden Leistungen eine bedeutende Rolle. Aus diesem Grund befasst sich diese Diplomarbeit mit dem Verhalten von Bauelementen am Rande ihrer Belastbarkeit bzw. im Falle einer Überhitzung. Zu diesem Zweck wurde ein Schaltung entworfen, die nach kurzer Zeit gewollt Fehler erzeugt. Die Diplomarbeit beschreibt die Umsetzung der Schaltung sowie die Einbindung mittels LabVIEW in einen Praktikumsversuch für Masterstudenten der Elektrotechnik.