OPTIPUMP. Optimale anwendungsrelevante Systemeffizienz von SiC Pumpenantrieben

Abstract

Der Gesamtwirkungsgrad eines SiC-Antriebssystems wird für typische Einsatzprofile von Pumpen-Anwendungen systematisch untersucht und optimiert. Das betrachtete System beinhaltet alle zum Betrieb erforderlichen Komponenten, wie z.B. Gate-Treiber, Lüfter etc. und reicht vom Netzanschluss zur Motorwelle. Insbesondere wird der Einfluss der Halbleiter-Schaltfrequenz auf den Gesamtwirkungsgrad untersucht. Die Untersuchungen und Optimierungen werden mittels Parametervariation an einem SiC-Pumpenantriebssystem im Leistungsbereich von einigen kW experimentell durchgeführt, wobei der SiC-Umrichter in diesem Projekt entwickelt wird. Des Weiteren wird ein Berechnungstool entwickelt, welches die energetisch optimale Auslegung eines SiC-Antriebssystems für gegebene Einsatzprofile ermöglicht. Die gewonnenen Resultate für den Gesamtwirkungsgrad werden mit einem kommerziell erhältlichen Silizium-Pumpenantrieb verglichen und daraus das Energiesparpotential für diese Anwendungen in der Schweiz ermittelt.