Diplomarbeit aus dem Jahr 2009 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1.0, Universitat Karlsruhe (TH) (IPEK Institut fur Produktentwicklung), Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Arbeit beschreibt nach einer eingehenden Recherche zum Stand der Technik des Energy-Harvesting die Entwicklung eines autarken Sensormoduls zum Betrieb von Sensoren auf rotierenden Horizontal-Achsen-Systemen. Dieses Sensormodul ist in der Lage Daten auf rotierenden Wellen aufzunehmen, zu verarbeiten und auf dem 2.4GHz ISM Band an einen Rechner zu senden, ohne dabei einer externen Energieversorgung zu bedurfen. Die Technologierecherche ist ein wichtiger Teil dieser Arbeit. Sie verschafft einen Uberblick uber den derzeitigen Stand des Energy-Harvesting in Funk-Sensor-Anwendungen. Dieser Uberblick ist speziell fur Entwickler von Condition-Monitoring-Systemen interessant. Das entwickelte Modul besteht aus einem induktiven Generator, einer Generatorbeschaltung mit Energiespeicher und einer Mikrocontrollereinheit mit Sensorsignalverstarker und Datenubertragungsmodul. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf Energy-Harvesting und damit dem Generator und seiner elektrischen Beschaltung. Es wurde eine neuartige Schaltungstopologie entwickelt, welche einen guten Generatorausbeutegrad bei kleinem Schaltungsaufwand aufweist. Nachdem in Kapitel 2 der enorme Nutzen in der Anwendung dargelegt wird, wird die Frage beantwortet, weshalb Energy-Harvesting gerade jetzt in den Fokus der Entwickler tritt. In Kapitel 3 wird dann zunachst in das Gebiet Energy-Harvesting eingefuhrt und notwendige Definitionen festgelegt. Die verschiedenen Energiequellen, Generatoren, Wandlerprinzipien, Energiespeicher und Herausforderungen fur Datenverarbeitung und -ubertragung bei minimalem Energiebedarf werden erlautert. Die Batterie als Alternative wird analysiert, woraus sich die minimalen Anforderungen an ein Energy-Harvesting System ergeben. Die Arbeit behandelt die Entwicklung eines Generators und seiner elektrischen Beschaltung i

Studienarbeit aus dem Jahr 2007 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,0, Universitat Karlsruhe (TH) (Elektrotechnisches Institut (ETI)), 8 Quellen im Literaturverzeichnis, Sprache: Deutsch, Anmerkungen: Ausgezeichnet mit dem Continental Auto-motivated Student Award 2007, Abstract: In der vorliegenden Studienarbeit wurde aufbauend auf bestehender Umrichterhardware und einem U/f-Kennlinien Programm zunachst eine Rampenregelung abhangig vom Motorstrom und der Zwischenkreisspannung entwickelt. Der Aussteuergrad der Motorsteuerung wird dynamisch an die Zwischenkreisspannung angepasst. Damit ist eine reine Steuerung ohne Drehzahlruckfuhrung moglich. Eine Inkrementalgeberauswertung mit dem Ziel der Minimierung des Quantisierungsfehlers wurde realisiert. Der Rampenregelung wurde eine Drehzahlregelung mit Vorsteuerung uberlagert. Damit wurde eine schnelle Schlupfausregelung erreicht. Die Mikrocontroller Software wurde mit dem Ziel moglichst hoher Modularitat erstellt. Dadurch stehen nun alle entwickelten Module auch fur andere Arbeiten auf PIC Basis mit einer einfachen Integrationsmoglichkeit zur Verfugung. Ein Windows Computerprogramm fur die Parametrisierung und Messwertanzeige im laufenden Betrieb wurde entwickelt und wahrend der Tests ausgiebig verwendet. Es wurden Umfangreiche Dynamik- und Belastungstests durchgefuhrt und ausgewertet. Die erreichte Dynamik ist gut, die Kuhlung der Leistungshalbleiter ist fur einen Dauerbetrieb an der Leistungsgrenze allerdings ungenugend. Damit steht nach dieser Studienarbeit ein dynamischer, bei Bedarf drehzahlgeregelter, Umrichter mit PC-Messwertanzeige und Parametrisiermoglichkeit zur Verfugung.