TWI Diplomarbeiten 1994 - Fachgebiet Antriebstechnik und Leistungselektronik

Vierquadranten-Gleichstromsteller (Chopper)

Fachgebiet:

Antriebstechnik und Leistungselektronik

Student:

Büchler Roman
Rüegge Andreas

Raum:

E205

Dozent:

Lattmann Jakob Prof., Dr. sc. techn. Dipl. El.-Ing. ETH

Kurzbeschreibung:

Bei sehr vielen Anwendungen der modernen Leistungselektronik werden heute Pulswechselrichter (PWR) eingesetzt. Als Beispiele seien nur zwei von vielen genannt: Antriebe der Lok 2000 und der S-Bahn-Lokomotiven, Einspeisung von Solarstrom ins öffentliche 50 Hz-Netz. Ziel dieser Arbeit ist es, einen universellen Vierquadranten Gleichstromsteller mit MOSFET-Leistungstransistoren zu bauen, der zu einem Grundelement für verschiedene PWR-Anwendungen im Antriebstechnik-Labor werden soll. Entsprechend der beschränkten Leistung in unseren Labors, soll der Chopper für 10 A RMS und 100 V Speisespannung ausgelegt werden. Für ein optimales Funktionieren des Gleichstromstellers müssen auch Fragen des Designs von schnellen Leistungsschaltern studiert werden.

Roboter mit Bildverarbeitungsanlage

Fachgebiet:

Antriebstechnik und Leistungselektronik

Student:

Hanisch Christian
Sträuli Urs

Raum:

E206

Dozent:

Brom Bruno Prof., Dipl. El.-Ing. NDS ETH

Kurzbeschreibung:

An einer im Raum E206 aufgestellten SCARA-Roboteranlage (ADEPT 604S) mit Computer Vision System (COMPAR) sind im Rahmen der Diplomarbeit folgenden Aufgaben zu bearbeiten:

• Optimierung der bestehenden Bilderfassung und Drehtischsteuerung
• Erkennen von Teilen mit Hilfe des Bildverarbeitungssystems.
• Extraktion von Merkmalen aus Binärbildern von Objekten
• Symbolische Objektbeschreibung, Bildinterpretation
• Steuerung des Roboters aufgrund der gewonnen Objektinformation
• Bahnverfolgung bewegter Objekte

FEMAG - Berechnung elektromagnetischer Felder

Fachgebiet:

Antriebstechnik und Leistungselektronik

Student:

Buser Christoph
Hofmann Harald

Raum:

E207

Dozent:

Brom Bruno Prof., Dipl. El.-Ing. NDS ETH

Kurzbeschreibung:

Mit dem Programm FEMAG *) können die Koordinaten 2-dimensionaler und rotationssymmetrischer magnetischer Felder und deren Kenngrössen (Induktion, Flüsse, Induktivitaeten, Kraefte, Verluste) unter Verwendung der Methode der Finiten Elemente berechnet werden. Im Rahmen der Laborübungen sind folgende Aufgaben zu lösen:

• Ausarbeitung einer Reihe von Beispielen und Uebungen mit Lösungen, mit denen Studierende des Vertiefungsfachs "Antriebstechnik und Leistungselektronik" in das Gebiet der Feldberechnung für elektrische Maschinen eingeführt werden sollen.
• Verfassen einer Anleitung zu den Uebungen.

Kennworte zur Arbeit: Elektrische Maschinen, elektrotechnische Grundlagen, Felder, Lehre, Didaktik, Dokumentation

*) Das Programm "FEMAG" ist eine Entwicklung des Institutes für Elektrische Maschinen, ETH Zürich.

Thyristorgleichrichter B6 inklusiv Zündschaltung

Fachgebiet:

Antriebstechnik und Leistungselektronik

Student:

Martinelli Andrea
Mächler Patrick

Raum:

E602

Dozent:

Baltensperger Heinz Prof., Dipl. El.-Ing. ETH

Kurzbeschreibung:

Ein Prototyp dieser Schaltung wurde in einer Diplomarbeit (1993) als Gerät entwickelt und war betreibbar (Leistung 500W). Innerhalb von Projektarbeiten konnten einige Unzulänglichkeiten behoben werden.

Aufgabe in dieser Diplomarbeit ist es, diesen Prototyp weiter zu verbessern. Die Funktionssicherheit muss auch gewährleistet sein im Falle von möglichen Fehlmanipulationen (Schutzeinrichtungen). Der Aufbau des Gerätes ist anschliessend zu optimieren damit eine gute Bedienungsfreundlichkeit vorhanden ist. Die Arbeit soll soweit führen, dass später mehrere solche Geräte fabriziert werden können.

Frequenzumformer MICROSYN

Fachgebiet:

Antriebstechnik und Leistungselektronik

Student:

Klisaric Dragan
Mark René

Raum:

E602

Dozent:

Baltensperger Heinz Prof., Dipl. El.-Ing. ETH

Kurzbeschreibung:

Für die Verwendung im Labor wurde ein Frequenzumrichter MICROSYN, Typ 3830, beschafft. Er wird zukünftig zusammen mit einem Asynchronmotor ( 3X48 V / 250 W ) im Praktikumsunterricht eingesetzt werden.

Folgende Aufgaben sind innerhalb dieser Diplomarbeit bearbeitet:

• Inbetriebsetzung des Frequenzumrichters
• Messtechnische Erfassung der wesentlichen Betriebszustände
• Optimierung des gesamten Antriebes (Anpassung der Parameter)
• Versuchsaufbau für Laborversuche entwerfen und diese überprüfen und dokumentieren

Zweiquadrantensteller mit MCT

Fachgebiet:

Antriebstechnik und Leistungselektronik

Student:

Frick Markus
Meyerhans Andreas

Raum:

E602

Dozent:

Lattmann Jakob Prof., Dr. sc. techn. Dipl. El.-Ing. ETH

Kurzbeschreibung:

Das neueste Halbleiterelement in der Leistungselektronik ist der "MOS-Controlled Thyristor" (MCT), bei dem es sich um einen Abschaltthyristor mit FET-Eingang handelt. Nachdem am Labor für Antriebstechnik erste Versuche mit diesem neuen Element gemacht wurden, soll in dieser Arbeit ein Gleichstromsteller, wie er zum Beispiel für die Ansteuerung von Solarmobilen benötigt wird, aufgebaut und ausgetestet werden. Die Arbeit umfasst sowohl den Leistungs- wie auch den digitalen Steuerteil. Dabei soll, wie es für ein energiesparendes Solarfahrzeug sinnvoll ist, die Bremsenergie in die Speisequelle (Batterie) zurückgespeist werden können.