Christian Eder

Zusammenfassung der Diplomarbeit von Dipl.-Ing. Christian Eder:

Entwicklung und Realisierung einer messtechnischen Schaltung zur kapazitiven Luftspaltmessung

Für die Montage und den Betrieb einer geschalteten Reluktanzmaschine ist die elektronische Überwachung des axialen Luftspalts wünschenswert. Dazu wurde im Rahmen der Diplomarbeit eine messtechnische Schaltung entwickelt und realisiert. 

Im Motorraum wird dafür ein „Kondensator“ installiert, so daß der Luftspaltabstand dem Plattenabstand des Kondensators entspricht. Der von der Luftspaltbreite bestimmte Kapazitätswert wird mit Hilfe einer Oszillatorschaltung in ein hochfrequente Pulsfolge gewandelt und potentialfrei übertragen.

Auf einer weiteren Platine können mit Hilfe eines Logikbausteins (FPGAs) mehrere Pulsfolgen verschiedener kapazitiver Sensoren ausgewertet werden: So kann die Frequenz jedes Signals berechnet und digital ausgegeben werden. In einem weiteren Schritt kann über den ermittelten theoretischen Zusammenhang auf die aktuelle Luftspaltbreite geschlossen und ausgegeben werden. Mit einem anderen Auswertungsprogramm kann die Differenz zweier (Mess)Frequenzen berechnet werden. Anhand der Differenz zu einer vorgebenen Referenzfrequenz unterscheidet das Programm, wie weit der Luftspaltabstand vom gewünschten Wert abweicht. Anhand von Leuchtdioden wird die Luftspaltbreite bzw. deren Abweichung vom Optimum optisch angezeigt.