Forschungsschwerpunkte
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Forschungsschwerpunkte




Mechatronische Antriebssysteme

Die Anforderungen, die an moderne Antriebssysteme gestellt werden, lassen sich durch klassische Elektromotoren mit oder ohne Getriebe nicht mehr erfüllen. Gesucht sind vielmehr intelligente Lösungen aus Motor und elektronischen Stellgliedern, die genau für den Anwendungsfall konzipiert sind, so genannte mechatronische Antriebssysteme. Insbesondere befasst sich die Arbeitsgruppe mit der Forschung an den Problemen der:

  • Projektierung und Optimierung elektrisch-mechanischen Antriebssystemen
  • Lastkollektivminimierung im elektrisch-mechanischen Energieumwandlungsstrang
  • Optimierung für Antriebssysteme an Gleich-spannung oder 16,7 Hz
  • Erhöhung der Lebensdauer durch regelungstechnische Maßnahmen
  • Konzepte und Schaltungstopologien von elektronischen Leistungsstellgliedern zur aktiven Dämpfung im Antriebsstrang
  • Statorflussorientierte Regelung mit hoher Drehmomentdynamik auch im Feldschwächbereich
  • Parameterschätzung für Induktionsmaschinen und Stromrichter
  • Drehzahlidentifikationsverfahren für drehgeberlosen Induktionsmaschinenbetrieb
  • Doppeldreipunkt-Maschinenstromrichter für besonders oberschwingungsarmes Drehmoment



Regenerative Energiequellen

Die technische Nutzung von Windenergie steht aufgrund der stochastischen Schwankungen der Windgeschwindigkeiten vor zwei Problemen: Zum einen kommt es bei der Integration von Windparks größerer Leistung in bestehende Energieversorgungssysteme zu unerwünschten Nebeneffekten, wie z.B. Spannungsschwankungen, die durch die Schwankungen der momentanen Einspeisungsleistung des Windparks verursacht werden, zum anderen führen solche Schwankungen der Windgeschwindigkeit zu hohen Leistungspendelungen im Antriebstrang der Windenergiekonverter. Hieraus resultieren folgende Forschungsgebiete:

  • Regelungsverfahren für Windenergiekonverter
  • Windparkmanagement
  • Lastkollektivminimierung im Antriebsstrang von Windenergiekonvertern
  • Reduzierung der Netzrückwirkungen



Dezentrale Energiesysteme unter Einbindung von regenerativen Energiequellen

Das stochastisch fluktuierende Angebot regenerativer Energiequellen begrenzt aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nennenswert den maximal einspeisbaren Anteil in die elektrischen Netze. Aus technischer Sicht ruft das fluktuierende Energieangebot des Windes eine Minderung der Energiequalität hervor, wobei die Probleme in Inselnetzen deutlich ausgeprägter in Erscheinung treten, als im europäischen Verbundnetz. Daher beschäftigt sich die Arbeitsgruppe mit folgenden Forschungsschwerpunkten:

  • Strukturen und dynamisches Verhalten von dezentralen Energieerzeugungsnetzen / "Virtuelle Kraftwerke"
  • Energie- und Lastmanagement
  • Dynamische Speicher / Energiekonditionierung



Energieversorgung für Verkehrssysteme

Bei der Entwicklung von modernen Verkehrssystemen steht immer mehr die Energieeffizienz im Vordergrund. Dies lässt sich durch den Einsatz von Speichern, in denen die beim Bremsvorgang aufgenommene Energie zwischengelagert wird, erheblich steigern. Mit dem Einsatz solcher Zwischenspeicher ergibt sich auch eine Vielfalt neuer Aufgabenstellungen wie der Betrieb von leistungselektronischen Einrichtungen unter besonderer thermischer Belastung oder die Problematik des geeigneten Energiemanagements für Speicher.



Elektromobilität

Durch den gewünschten Einsatz alternativer Energien für den Individualverkehr ergeben sich im Antriebsstrang eines PKWs ebenso neue Herausforderungen. Forschungsschwerpunkte sind daher neben der Konzipierung von Antriebssträngen, die Steigerung der Ladefähigkeit und der Effizienz weitere Forschungsthemen.