Logo - Fakultät für Mathematik und Informatik Illustration

Dissertation

Illustration

Systemtechnik für photovoltaisch gespeiste Asynchronmaschinen zum Antrieb von Wasserpumpen.

Verfasser: Dr.-Ing. Stefan Soter
Betreuer/in: Prof. Dr.-Ing. Detlev Hackstein
Status: abgeschlossen
Jahr: 1993

Die Arbeit befaßt sich mit der Aufgabe, photovoltaisch gespeiste Drehstromwasserpumpen zu betreiben. Das System Solarzellen - Wechselrichter - Asynchronmaschine wurde gewählt, um einen möglichst hohen Ausnutzungsgrad des Solargenerators zu erzielen. Die einzelnen Komponenten der Leistungselektronik wurden stets unter dem Gesichtspunkt des gesamten Systems optimiert. Bei einer Zwischenkreisspannung von 600 Volt (maximal 770 Volt) und einer Motorleistung von 1100 Watt (maximal 1600 Watt) ist die Verwendung eines MOSFET- Wechselrichters die günstigste Lösung. Durch diese technischen Daten können standardisierte Asynchronmaschinen eingesetzt werden. Zur Ansteuerung der Brücke wurde eine stark modifizierte Form der direkten Selbstregelung (DSR) gewählt, wodurch eine Reduktion der Schalthäufigkeit um mehr als 90 % gegenüber der herkömmlichen Pulsweitenmodulation (PWM) erzielt wird. Die Regelung des Gesamtsystems verfolgt die Strategie, die Asynchronmaschine an den Solargenerator anzupassen. Durch diese konsequente Optimierung wird ein Wechselrichterwirkungsgrad von 96 % realisiert. Der Gesamtwirkungsgrad von bisher auf dem Markt befindlichen Systemen konnte von maximal 3,75 % auf 5,7 % gesteigert werden.

FernUni-Logo FernUniversität in Hagen, Lehrgebiet Elektrische Energietechnik, 58084 Hagen, Tel.: +49 2331 987-1181, E-Mail: Marianne.Lehmann@fernuni-hagen.de