Evaluation verschiedener 3- Phasen Zweistufen Inverter zur Ansteuerung von Permanentsynchronmaschinen zur Aktuierung von Leichtbau- und humanoiden Robotern

Abstract

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Kriterienkatalogs zur Bewertung von Invertern für Leichtbauroboter. Obwohl Inverter eine wichtige Funktion in Antriebssträngen haben, wurde ihnen in der Robotikfrorschung bisher wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Der entwickelte Katalog basiert auf der Evaluierung der wichtigsten Parameter, die die Leistung eines Inverters beeinflussen. Durch die Anwendung dieses Kriterienkatalogs können Inverter für Roboter besser klassifiziert und verglichen werden. Es wurden Modelle generiert, um einen spezifischen Inverter mit anderen vergleichen zu können. Zudem wurden Teststände entworfen und Messungen durchgeführt. Der Katalog wurde durch Messungen und Auswertungen der ausgewählten Parameter anhand von zwei Invertern, dem Elmo Gold DC Whistle Digital Servo Drive und dem Synapticon Somanet Safety Node 1000, beispielhaft mit Daten gefüllt. Dabei wurde eine Permanentsynchronmaschine vom DLR verwendet, die auf dem Servo-Kit ILM85x13 von TQRoboDrive basiert. Der vorgestellte Kriterienkatalog bietet Richtlinien und Beispielmessungen, um Inverter vergleichen und bewerten zu können. Die wichtigsten Parameter für einen Inverter in Anwendung an Leichtbaurobotern sind das aufzubringende Drehmoment, die erreichbare Drehzahl und die Effizienz. Auch qualitative Kriterien wie die Arbeit mit den Invertern und der dazugehörigen Software sowie Hardwareparameter wie Größe und Gewicht wurden in den Kriterienkatalog aufgenommen.