Meksarik

Das Projekt befasst sich mit dem Einsatz des Z-Wechselrichters in Kleinstwasserkraftwerken.In solchen Energieerzeugungssystemen weisen die verwendeten Turbinen eine variable Drehzahl auf, so dass die angetriebenen Generatoren eine veränderliche Spannung erzeugen. In bisherigen Lösungen sorgt ein Hochsetzsteller für die Konstanthaltung der Zwischenkreisspannung, ein an diesem Zwischenkreis arbeitender Pulswechselrichter erzeugt dann die Ausgangsspannung mit konstanter Amplitude und konstanter Frequenz.

In diesem Projekt wird die Möglichkeit untersucht, den Hochsetzsteller und den Pulswechselrichter durch den Z-Wechselrichter zu ersetzen. Durch seine spezielle Topologie kann dieser beide Funktionen vereinen. Des Weiteren zeichnet er sich durch seine große Robustheit aus, ein Brückenkurzschluss führt nicht zum Ausfall des Systems, er gehört viel mehr zu den normalen Betriebzuständen dieser Schaltung. Der Z-Umrichter nutzt ein Z-förmiges LC-Netzwerk anstelle eines kondensatorgestützten Gleichspannungszwischenkreises und erlaubt somit das Kurzschließen der Transistoren der Halbbrücke um die Spannung zu erhöhen.

Neben den laufenden Untersuchungen zum leistungselektronischen System wurde die verwendete Turbine in Zusammenarbeit mit dem Forschungsinstitut Wasser und Umwelt der Universität Siegen (FWU) vermessen, so dass ihre Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik im Labor emuliert werden kann.