Entwicklung einer effizienten Netz-Architektur der Hallenbeleuchtung in Gleichstromfabriken - Studien-/Abschlussarbeit

Kennziffer IPA-2020-315

Gleichstromnetze in der Fabrik sind die Zukunft für die Stromversorgung in der Fabrik. Erste Forschungsergebnisse des Projektes DC-INDUSTRIE führen zu einem tragfähigen Systemkonzept für Maschinen und Anlagen. Doch die Auswirkungen durch die DC-Versorgung in der Gleichstromfabrik beschränken sich nicht auf Maschinen. Auch die Hallenbeleuchtung kann durch das DC-Netz profitieren. Die Beleuchtung mit LEDs basiert auf Gleichstrom, während ein Konzept für eine Versorgungsarchitektur aus dem DC-Netz noch offen ist. Die Beleuchtungssysteme verfügen heute über eigene Versorgungsnetze mit Leistungswandlern. Diese werden derzeit über eine weitere Wandlungsstufe mit dem DC-Netz der Fabrik gekoppelt. Dabei entstehen Effizienzverluste in jeder der Wandlungsstufen. Für eine effiziente Beleuchtung ist eine Neugestaltung der versorgenden Netz-Architektur für Beleuchtungssysteme notwendig, die an eine Koppluing an das DC 650V Netz berücksichtigt. Hier gilt es, auf Grundlage bestehender Ansätze, eine neue Versorgungsarchitektur zu entwerfen und diese simulativ oder real im Labor zu untersuchen.


Was Sie mitbringen

• Spaß an einem anwendungsnahen, innovativen Thema in einem Team aus jungen Fachexperten am Institut und beim Industriepartner
• Elektrotechnische Grundkenntnisse 
• Grundkenntnisse in der Simulation mit OpenModelica oder Matlab
• Freude am verantwortungsvollen und eigenständigen Arbeiten
• Zuverlässigkeit, Eigeninitiative, Team- und Kommunikationsfähigkeit
• Sicherer Umgang mit Office Anwendungen 
• Sichere Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Was Sie erwarten können
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer elektrischen Netz-Architektur für eine moderne Hallenbeleuchtung in der Fabrik. Ausgehend von Anforderungen an die Hallenbeleuchtung und der Analyse bestehender Systeme gilt es, die Effizienzpotenziale zu analysieren. Diese Potenziale sollen anschließend in einem Redesign des Beleuchtungsnetzes erschlossen werden. Die so entwickelte Netz-Architektur gilt es simulativ zu bewerten und auf ihre Anwendbarkeit hin zu validieren. Je nach Ausgestaltung des effizienten Beleuchtungssystems kann eine prototypische Umsetzung eines Teilsystems im DC-Labor am IPA erfolgen. Das Thema steht in engem Kontakt und direktem Austausch mit einem Industrieunternehmen. So ist die Praxisrelevanz gesichert und Ergebnisse können mit realen Erfahrungen validiert werden.
Neben der schriftlichen Ausarbeitung soll eine gemeinsame wissenschaftliche Veröffentlichung der Ergebnisse angestrebt werden.
Die Arbeit setzt eine hohe Selbstständigkeit sowie Motivation voraus.
Die Stelle ist auf eine Dauer von 4-6 Monaten ausgelegt.

(keine Angaben)
Die Stelle ist auf eine Dauer von 4-6 Monaten ausgelegt

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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung
Stuttgart

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