Erweiterte Transmission-Line Modelle für elektrische Antriebe mit Multi-Rate Zeitintegration

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Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist die Beschreibung mittelfrequenter Phänomene in Asynchronmotoren, so wie sie durch rasche Schaltvorgänge des Umrichters in elektrischen Antrieben entstehen. In diesem Teilprojekt soll dies im Zeitbereich geschehen. Ein nichtlineares und frequenzabhängiges Teilmodell soll für den Gesamtmotor erstellt werden. Die Teilmodelle für Umrichter, Motor, Wicklungen und Kabel werden in diesem Projekt dann über schwache Kopplung und Multi-Rate Integrafionsverfahren zu einem Gesamtmodell zusammengesteUt. Die Ziele dieses Teilprojekts sind: 1. Transformation des aus dem ersten Teilprojekt entwickelten Kabelmodell der Mehrfachleitung für Spulensysteme in den Zeitbereich; 2. Erzeugung eines dreidimensionalen Motormodells zur Beschreibung nichtlinearer Effekte; 3. Numerische Untersuchung geeigneter Multi-Rate Zeitintegrations verfahren; 4. Schwache Kopplung beider Modelle zur vollständigen Beschreibung des Gesamtmotors im mittelfrequenten Bereich; 5. Schwache Kopplung des Motors mit Kabel und Umrichter zur Simulation des kompletten Antriebs. Methodik: Nach einer gründlichen Einarbeitung in die bestehenden Multi-Rate Integrationsverfahren auf Basis der bestehenden Literatur können dann die numerischen Verfahren auf Anwendbarkeit, Stabilität und Konsistenz untersucht werden. Auf Grundlage der daraus gewonnenen Kenntnisse können dann das Spulenmodell und 3D-Motormodell angepasst bzw. aufgebaut werden. In das 3D-Modell sollen dann auch nichtlineare Effekte mitberücksichtigt werden. Nach Aufbau des gekoppelten Motormodells kann dieses untersucht und anschließend mit vorhandenen Kabelmodellen und einem möglichen Umrichtermodell zu einem Gesamtantriebsmodell verknüpft werden.