Entwicklung eines Messsystems für Feldmessungen in Windenergieanlagen und echtzeitfähige Implementierung eines Lebensdauermodells zur Zustandsüberwachung…

Wilfried Holzke

doi:10.51202/9783186421210

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Entwicklung eines Messsystems für Feldmessungen in Windenergieanlagen und echtzeitfähige Implementierung eines Lebensdauermodells zur Zustandsüberwachung von Leistungshalbleitern

Autor:innen:
Reihe:: Elektrotechnik, Band 421
Verlag:: 30.10.2020

Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieurinnen und Ingenieure sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Bereich der Messtechnik für Windenergieanlagen und der Zustandsüberwachung von in Frequenzumrichtern eingesetzten Leistungshalbleitern. Sie befasst sich mit der Entwicklung eines Messsystems, welches in eine Datenerfassungs- und eine Datenablageeinheit aufgeteilt ist, wobei beide Einheiten über einen Feldbus verbunden sind. Mit dem Messsystem können Langzeitaufzeichnungen durchgeführt werden, wobei Spannung, Strom, Temperatur und Feuchte mit unterschiedlichen Abtastraten erfasst werden können. Die erhobenen Messdaten werden hinsichtlich der Betriebsbedingungen der Leistungshalbleiter ausgewertet. Weiterhin wird ein Modell zur Abschätzung der Restlebensdauer echtzeitfähig implementiert. Das Modell berücksichtigt sowohl thermomechanische als auch elektrochemische Effekte. Mit der Implementierung des Modells wird das Messsystem zu einem Zustandsüberwachungssystem...

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Bibliographische Angaben

Erscheinungsjahr: 2020
Erscheinungsdatum: 30.10.2020
ISBN-Print: 978-3-18-342121-3
ISBN-Online: 978-3-18-642121-0
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Elektrotechnik
Band: 421
Sprache: Deutsch
Seiten: 150
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - XIV Download Kapitel (PDF)
Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 2
Stand der Forschung und Technik Kein Zugriff Seiten 3 - 8
Aufbau von Windenergieanlagen und Windparks Kein Zugriff Seiten 9 - 17
1. 1. Messverfahren Kein Zugriff
2. Anforderungen an das Messsystem Kein Zugriff
1. 1. Analog/Digital-Umsetzer Kein Zugriff
  2. Digitaler Signalprozessor und Mikrorechnerkarte Kein Zugriff
  3. EtherCAT-Feldbus und Interface Kein Zugriff
  4. Kommunikationszeiten Kein Zugriff
  5. FPGA basierte Messwerterfassung Kein Zugriff
  6. Industrie-PC Kein Zugriff
2. 1. Software für den digitalen Signalprozessor Kein Zugriff
  2. Betriebssystem und Echtzeiterweiterung für den Industrie-PC Kein Zugriff
  3. EtherCAT-Master und Konfiguration Kein Zugriff
  4. Kommunikationsmodul und Echtzeitaufgabe Kein Zugriff
  5. Synchronisierung der Kommunikation Kein Zugriff
  6. Programm zur Datenablage und Datenformate Kein Zugriff
3. Automatisiertes Starten und Stoppen Kein Zugriff
4. Fernwartung Kein Zugriff
1. Begehung des Windparks und einer Windenergieanlage Kein Zugriff
2. Auswahl von spezifischen Messpunkten Kein Zugriff
3. 1. Auswahl der Messmittel Kein Zugriff
4. Integration der Komponenten in einen Schaltschrank Kein Zugriff
5. Installation der Messsysteme in den WEA Kein Zugriff
6. Aufzeichnung der Messdaten und Datenablage Kein Zugriff
1. 1. Spannung und Strom Kein Zugriff
  2. Temperatur und Feuchte Kein Zugriff
  3. Blitzereignisse Kein Zugriff
2. 1. Modellierung des Verhaltens einer WEA am Netz Kein Zugriff
  2. Simulation des thermischen Verhaltens der IGBTs Kein Zugriff
  3. Nutzung eines Rechnerverbunds zur verteilten Simulation eines Windparks Kein Zugriff
1. 1. Berechnung des Lebensdauerverbrauchs Kein Zugriff
  2. Ermittlung der Schaltereignisse Kein Zugriff
  3. Berechnung der Schaltverluste Kein Zugriff
  4. Berechnung des thermischen Modells Kein Zugriff
  5. Bestimmung der Temperaturzyklen Kein Zugriff
2. 1. Implementierung auf dem Messsystem Kein Zugriff
  2. Implementierung auf der Steuerung eines Frequenzumrichters Kein Zugriff
3. Einsatz- und Integrationsmöglichkeiten Kein Zugriff
Zusammenfassung & Ausblick Kein Zugriff Seiten 122 - 124
1. Fachliteratur Kein Zugriff
2. Datenblätter Kein Zugriff
3. Software Kein Zugriff
Änderungen Kein Zugriff Seiten 146 - 150