Ein am Institut für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen der TU Braunschweig entwickeltes Antriebssystem mit Transversalflußmotor (TF-Motor) für den Solar-Motorsegler Icare 2, ein Gemeinschaftsprojekt der Universität Stuttgart und der TU Braunschweig wird beschrieben. Der Antriebsstrang mit den Einzelkomponenten Solargenerator, MPP-Tracker, Batterie, Wechselrichter, Motor und Propeller und die Steuerungselektronik für die drei Bereiche MPP-Tracking, Batteriemanagement und Wechselrichtersteuerung mit eigenständigen Mikrorechnereinheiten für die Kommunikation mit dem Piloten, der Aufbau des Solargenerators aus acht einzelnen Solarsträngen mit Reihenschaltung von 360 monokristallinen Siliziumzellen, 215 V Leerlaufspannung bei voller Sonneneinstrahlung, einer Fläche von 21 m2 und einer Leistung von 1785 W bei mittlerer Sonneneinstrahlung, der Betrieb der acht Solarstränge an einem MPP (Maximum Power Point)-Tracker mit ständiger Messung der abgegebenen Leistung, vier parallelgeschaltete Batteriestränge mit jeweils 94 in Reihe geschalteten NiCd-Akkus als Starthilfe und ein Mikrocontroller als zentrales Element der Antriebssteuerung mit ständiger Überwachung der Strangströme, der Motor-/Wechselrichter-Temperatur sowie der Versorgungsspannungen werden erläutert. Nach Vorgabe eines Soll-Moments mit Hilfe eines Potentiometers durch den Piloten erfolgt die Einstellung der Maschinenströme durch eine analoge Zweipunkt-Stromregelung auf die gewünschten Sollwerte. Die Ausführung des Wechselrichters mit Mosfet-Halbleiterschaltern für die Erzeugung des für den drehzahlvariablen Betrieb erforderlichen frequenz- und spannungsvariablen zweiphasigen Wechselspannungsnetzes, die Anforderungen an die TF-Maschine für den Steig- und Horizontalflug und die Montage des Motors im Kreuzungspunkt des T-förmigen Leitwerks am Heck sowie die Sonderausführung der zweisträngigen TF-Maschine mit Stator und geteiltem Seitenrotor mit Kraftdichten von 90 kN/m2 über 10 min und einer Leistungsdichte von 1,03 kW/kg werden erörtert.
Elektroantrieb für eine Solar-Motorflugzeug
etz Elektrotechnik und Automation ; 118 , 7 ; 88-89
1997
2 Seiten, 2 Bilder, 1 Tabelle, 4 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Elektroantrieb , Sonnenenergie , Flugzeug , technische Daten , Kleinstrechner , Steuerung , Wechselrichter , Potentiometer , Elektromotor , Universität , Sonnenbatterie , Mikrocontroller , Wirkungsgrad , Gewicht , Sicherheit , Dauermagnet , Leistungsdichte , Drehzahl , Nickel-Cadmium-Batterie , Ständer (elektrische Maschine) , Läufer (elektrische Maschine) , Elektronik , Arbeitspunkt , MOS-FET , Betriebspunkt