Masterarbeit »Untersuchung modularer Generatorgleichrichter für segmentiertes HVDC-Flugzeugbordnetz«

BEI UNS WIRD LEISTUNGSELEKTRONIK NEU GEDACHT – UND HÖCHSTLEISTUNG ANERKANNT.

VERÄNDERUNG STARTET MIT UNS.

Am Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB lassen unsere über 500 Mitarbeitenden große Visionen wahr werden. Energieumwandlung fast ohne Energieverlust und Aufwand, leistungsfähigere Halbleiterbauelemente (Mikro- und Makroelektronik) – wir arbeiten anwendungsorientiert mit der Industrie zusammen und forschen in öffentlich geförderten Projekten. Egal ob E-Mobilität, Luft- und Raumfahrt oder nachhaltige Energieversorgung: Hier bringen sich exzellente Teams für die Zukunft ein.

Du möchtest Deine Fachkenntnisse in nutzbringende und sinnvolle Forschung umsetzen und Deine Masterarbeit bei einem führenden Forschungsinstitut absolvieren? Dann haben wir hier ein interessantes Angebot für Dich! Wir bieten Dir die Möglichkeit einer Masterarbeit mit dem Thema » Untersuchung modularer Generatorgleichrichter für ein segmentiertes HVDC-Flugzeugbordnetz «.

Hier sorgst Du für Veränderung

Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Luftfahrzeugen steigen die Anforderungen an Leistung und Spannungsqualität der Bordnetze. Ein am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) untersuchtes Architekturkonzept unterteilt das elektrische Bordnetz in mehrere Segmente. Für die Einspeisung eines solchen Segments kommen Generatoren mit elektrisch getrennten Wicklungssystemen und zugehörigen Gleichrichtern infrage. Dabei stellt sich die Frage, welchen Einfluss die Anzahl und Ansteuerung der Gleichrichterkanäle auf die Spannungsqualität und das dynamische Verhalten des Teilnetzes haben.

Im Rahmen dieser Masterarbeit sollen für ein vorgegebenes HVDC-Teilnetz ein einzelner Generator-Gleichrichterkanal und zwei parallel einspeisende Kanäle bei gleicher Gesamtleistung verglichen werden. Die Umrichtertopologie bleibt dabei festgelegt. Im Fall von zwei Kanälen wird zusätzlich untersucht, wie sich eine zeitliche Versetzung der Ansteuerung auswirkt.
Dazu wird auf Basis vorgegebener Generator- und Netzparameter ein Simulationsmodell erstellt. An ausgewählten Betriebspunkten und bei einem Lastsprung werden insbesondere die Welligkeit von DC-Strom und Busspannung, die Stromaufteilung zwischen den Kanälen sowie das dynamische Spannungsverhalten untersucht. Für einen repräsentativen Arbeitspunkt soll außerdem die Stabilität des gekoppelten Quellen- und Lastsystems bewertet werden.

Ziel der Arbeit ist ein nachvollziehbarer Vergleich der untersuchten Varianten und die Ableitung von Hinweisen für die Anbindung modularer Generatoren an ein HVDC-Teilnetz. Die Arbeit erfolgt in Kooperation zwischen dem Lehrstuhl für Leistungselektronik, dem Fraunhofer IISB und dem DLR. Sofern ein geeigneter bestehender Versuchsaufbau verfügbar ist, können ausgewählte Simulationsergebnisse zusätzlich experimentell überprüft werden.