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Projekt
Einsatz von Mikrovaristor-Füllstoffen in der Isolation umrichtergespeister Antriebe
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Volker Hinrichsen
Fachliche Zuordnung
Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
Förderung
Förderung von 2009 bis 2014
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5471635
Teilziel 1) Theoretischer, simulativer und experimenteller Nachweis der positiven Effekte: Durch analytische und simulative Ansätze sowie durch experimentelle Untersuchungen an einer einfachen Gmndsatzanordnung (Ausfuhrungsbeispiel Bild 3.3,4.4-1: Blechpaket mit Nuten und mehreren rechteckform igen Windungen in unterschiedlichen Konfigurationen) sollen die Möglichkeiten und Grenzen der vorgestellten Idee herausgearbeitet werden. Teilziel 2) Klärung der Fertigungsmöglichkeiten mikrovaristorgefullter Maschinenisolierung: Durch Diskussion mit Herstellem von Maschinenisoliersystemen und Mikrovaristorpulver ist zu klären, ob und wie ein stabiler Verbund in Lacken oder auf Bändern erreichbar ist. Es kann hierbei auch auf Teilergebnisse des bereits erwähnten AiF-Projekts zurückgegriffen werden. Ebenfalls ist zu klären, ob eine Füllung der Nuten mit mikrovaristorgefullten Harzen möglich ist. Insbesondere muss dabei eine homogene Verteilung der Mikrovaristor-Kömer angestrebt werden. Teilziel 3) Dimensionierung und Optimierung der Mikrovaristorfüllung: Es ist der optimale Füllgrad mit Mikrovaristoren zu besfimmen. Dieser wird einerseits bestimmt durch die Verarbeitbarkeit, andererseits durch die angestrebte Dielektrizitätszahl des resultierenden Isoliermaterials. Weiterhin ist die C/-/-Kennlinie des Mikrovaristorpulers so zu optimieren, dass in dem fertigen Material nicht zu viel Verlustleistung umgesetzt wird, jedoch auch die spannungsbegrenzenden Eigenschaften der Mikrovaristoren weitestmöglich ausgenutzt werden. Die Auslegung kann dabei entweder für permanente Überspannungsbegrenzung im Dauerbetrieb erfolgen oder nur für temporäre Wirksamkeit bei zeitweiliger Erhöhung der Zwischenkreisspannung, z.B. im Bremsbetrieb oder bei Richtungsumkehr. Sinnvollerweise werden erste Simulationsergebnisse abgewartet, um die Materialeigenschaften bereits im Vorfeld optimieren zu können. Teilziel 4) Alterungs- und Lebensdauerfragen: Es sind durch geeignete zeitraffende Dauerversuche Lebensdauerfragen wie elektrische Kennlinienverändemng des Isoliermaterials oder dessen Festigkeit gegenüber Teilentladungen zu klären. Teilziel 5) Erprobung einer mikrovaristorgefüllten Ständerisolierung an einer realen Maschine: An einer speziell bewickelten und mit Wicklungsabgriffen versehenen Maschine (umrichtergespeist über lange Zuleitungen) sollen Messungen zur Spannungsverteilung und zur Impulsausbreitung durchgeführt werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
