MA – Ansteuerelektronik von BLDC-Motoren

Untersuchungen zur Optimierung der Ansteuerelektronik von BLDC-Motoren

Im Automobil werden heute für die meisten Motoren außerhalb des Antriebsstrangs permanenterregte Synchron­maschinen (BLDC-Motoren) eingesetzt. Für diese ist eine Ansteuerfrequenz (PWM-Fre­quenz) von 20 kHz üblich.

Eine höherfrequente Ansteuerung verspricht erhebliche Vorteile hinsichtlich des Bauvolumens der Leistungselektronik und des dynamischen Verhaltens. Dieses Potential soll im Rahmen der Arbeit eingehend untersucht werden.

Dazu sind alle auslegungsrelevanten Parameter (PWM-Frequenz, Verlustleistung, Rippelströme, etc.), die Eigenschaften unterschiedlicher, auch neuester Bauteiltechnologien (Kondensatoren, Stromsensoren, Leistungshalbleiter (Si-MOSFET, GaN)) und die im Automobil geltenden Anforderungen (z.B. bezüglich EMV-Verhalten) zu berücksichtigen. Ziel ist eine Gesamtsystemoptimierung, die durch entsprechende Simulationen zu untermauern ist.

Als Startbasis für die Arbeit steht eine existierende BLDC-Ansteuerungsschaltung zur Verfügung, bei der höhere PWM-Frequenzen durch Software-Anpassungen realisierbar sind.

Bearbeiter: Tobias Ruderich

Betreuer: Benedikt Dremel (Brose) – Email: benedikt.dremel@brose.com;

Stefan Piepenbreier (Fraunhofer IISB) – Telefon: 09131-761572; Email: Stefan.Piepenbreier@iisb.fraunhofer.de

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März