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Zusammenfassung Dissertation Dr.-Ing. Michael Hofmann

Elektrisch erregte Klauenpol-Synchrongeneratoren mit ungesteuertem dreiphasigen Brückengleichrichter sind seit Jahren sowohl in Pkw als auch in Nutzfahrzeugen das "Arbeitspferd" zur Versorgung des Fahrzeugbordnetzes. Durch neue Hochleistungsverbraucher und den Trend, Nebenaggregate nicht mehr über Riemen, sondern elektrisch zu betreiben, wird der elektrische Energiebedarf in naher Zukunft überproportional anwachsen. Dieser Anstieg wird nicht mehr mit der bisherigen, konventionellen Generatortechnik zu bewältigen sein.
Da sich neue Ansätze zur Bordenergieversorgung noch in der Entwicklung befinden, werden kurzfristig realisierbare Lösungen benötigt, um den erhöhten Leistungsbedarf durch einfache Modifikationen der konventionellen Generatortechnik zu decken. Ein erfolgversprechender Ansatz hierzu ist die Serien-/Parallelschaltung von zwei gleichen Statorwicklungssystemen, um über einen weiten Drehzahlbereich den magnetischen Kreis der Maschine besser auszunutzen. Hierdurch läßt sich bei höheren Drehzahlen die Ausgangsleistung gegenüber einer Maschine mit einer festen Statorwicklung bei gleicher Einsatzdrehzahl verdoppeln.
Um eine unterbrechungsfreie Versorgung des Bordnetzes zu gewährleisten, muß der Wechsel zwischen Parallel- und Serienmodus unter Last erfolgen. Hierbei kann es zu starken Drehmomentstößen kommen, die den Riementrieb übermäßig beanspruchen. Auch die Ausgangsleistung unterliegt im Umschaltmoment deutlichen Schwankungen.
In dieser Arbeit wird ein neuer Stromrichter vorgestellt, der eine Umschaltung der beiden Modi während des Betriebs ermöglicht. Die transienten Vorgänge während des Umschaltens werden untersucht und ein Verfahren zur Minimierung der Strom- und Momentenstöße angegeben.