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Hochfrequent getakteter Matrixconverter für kontaktlose Energieübertragungssysteme
Projektbearbeiter:
Axel Hoppe
Finanzierung:
Land (Sachsen-Anhalt) ;
Für eine zunehmende Zahl von Anwendungen aus dem Maschinenbau, der Produktions- und der Transporttechnik, der Verfahrenstechnik oder der Medizintechnik bestehen günstige Einsatzperspektiven für kontaktlose induktive Energieübertragungssysteme im Leistungsbereich bis zu einigen Kilowatt. Eine deutliche Erhöhung des Wirkungsgrades derartiger Systeme kann durch Verwendung hoher Übertragungsfrequenzen im Bereich von etwa 100 kHz erreicht werden. Eine Hauptverlustquelle bei der kontaktlosen Energieübertragung ist die primärseitige Stromrichtertechnik, so dass für dieses Anwendungsgebiet neuartige Schaltungstopologien zur direkten Energiewandlung auf der Basis von Matrixconvertern notwendig sind.Ziel des Forschungsvorhabens ist die Analyse von neuartigen Schaltungstopologien für einen hochfrequent getakteten Matrixconverter als primärseitigen Einspeisestromrichter für kontaktlose Energieübertragungssysteme. Hierzu wurden geeignete Steuerungskonzepte für dreiphasigen Netzanschluss und sinusförmige Netzstromaufnahme erarbeitet. Mittels Simulation wurden die Funktionsweise der Schaltung nachgewiesen und die Verluste an den bidirektionalen Leistungshalbleitern analysiert. Das neuartige Stromrichterkonzept besitzt folgende Vorzüge: kompakter, kostengünstig realisierbarer Stromrichter, bessere Lebensdauer und Zuverlässigkeit bei hohen Umgebungstemperaturen, hohe Systemdynamik durch Wegfall von Zwischenkreisspeichern, sehr guter Wirkungsgrad durch direkte Energiewandlung, netzfreundlicher Vierquadrantenbetrieb.

Schlagworte

Energieübertragung
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