Ausgabe 2003 - Fachgebiet Leistungselektronik und Elektrische ...

LEAiD - Newsletter Vol. 2 - März -2003 

Leistungselektronik 

und elektrische Antriebstechnik im Dialog e.V. 

LEA-iD - NEWSLETTER 

Liebe ehemalige und jetzige LEAner/innen, 

liebe Förderer des Fachgebiets LEA! 

Herzlich willkommen zur 2. Ausgabe unseres LEAiD-Newsletters. 

Leicht verspätet erscheint dieses Rundschreiben, was ich zu entschuldigen 

bitte. Aber dafür gibt es auch mehr Neuigkeiten, über 

die ich hier kurz berichten möchte. 

Drei abgeschlossene Promotionen von Frank Schütte, Peter Ide 

und Markus Henke konnten wir 2002 feiern, wovon die erstgenannte 

auch in die Bewertungsrunde für die beste Promotion der Fakultät 

einging. Und Frank erhielt den Preis am 15.2. i.R. der 

Feierlichkeiten zum Tag der Fakultät Elektrotechnik, Informatik und 

Mathematik und Stefan Hoppe den für beste Studienleistungen. Es 

gibt gute Chancen, daß auch dieses Jahr LEA-Promoventen Preise 

gewinnen, angesichts der Tatsache, daß neben Ide und Henke 

hoffentlich noch 4 weitere ehemalige und heutige wiss. Mitarbeiter 

2003 ihre Dissertation abgeben. Aber wo soviel Licht ist gibt es 

auch viel Schatten, denn angesichts der mageren Studienanfängerzahlen 

produziert auch LEA nicht mehr genug potentielle Kandidaten 

für Doktorandenstellen. 

Das stellt gegenwärtig eine echte Behinderung von Drittmittelforschung 

dar, was hoffentlich durch verstärkte Internetsuche und 

Auslandskooperationen gelöst werden kann. Immerhin erhielten 

wir bereits von der Universität für Luft- und Raumfahrt bereits 3 top 

Mitarbeiter, von denen unser ehemaliger Kollege Jian Sun letztes 

Jahr eine Professorenstelle an einer der Top-Universitäten der 

USA, dem Rensselaer Polytechnic Institute, erhielt. 

Ich hatte über das vorraussichtliche Ende der Dienstzeit von Herrn 

Grotstollen berichtet und trotz einer vom Fachbereich verursachten 

Verzögerung von 2 Monaten kann sein Nachfolger hoffentlich zum 

Frühjahr seinen Dienst antreten, wenn die Berufungsverhandlungen, 

bei denen es um die personelle und sächliche Ergänzungsausstattung 

geht, mit dem Dekan und der Kanzlerin zeitlich 

passend abgeschlossen werden. So kommt es zu der bereits früher 

erwähnten angestrebten zeitlichen Überlappung zwischen 

Herrn Grotstollen und seinem vorauss. Nachfolger Herrn Böcker. 

Nun wer ist der Letzgenannte? Hierzu der von ihm kürzlich zugesandte 

Steckbrief: 

1974 Abitur 

1973,74,75 „Jugend forscht“-Arbeiten über Zahlentheorie 

und Informatik, 

Preise bei den Bundeswettbewerben 

1975-1982 Studium der Elektrotechnik an der 

TU Berlin 

Studentische Hilfskraft am Institut für Luft- und Raumfahrt 

Tutor am Fachbereich Mathematik der TU Berlin 

Studien- und Diplomarbeit am Institut für Regelungstechnik (Prof. 

Hartmann) 

1982-1987 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mechanik 

der TU Berlin (Prof. Brunk) 

Lehrveranstaltungen zu Elektrodynamik, Technischer Mechanik, 

Analytischer Mechanik, Theoretischer Physik, Materialtheorie 

Promotionsarbeit über dissipative Systeme (Dr.-Ing. 1988) 

1988-2001 Forschungslabor für Elektrische Antriebstechnik und 

Leistungselektronik der AEG AG, später DaimlerChrysler AG, seit 

1989 Leiter der Gruppe Regelungstechnik 

Forschungs- und Entwicklungsprojekte zur Regelung von Antrieben 

und Stromrichtern für Industrie, Bahn- und Straßenfahrzeuge 

1997-2000 Lehrbeauftragter an der TU Berlin für die Lehrveranstaltungen 

zur Regelungstechnik (Regelungstechnik I, Nichtlineare 

Regelungssysteme und Mehrgrößen-Regelkreise) 

2001-2003 Lehrbeauftragter an der TFH Berlin für Lehrveranstaltungen 

zur Elektronik I und II 

seit 2001 Ingenieurbüro böcker engineering, Forschung und Entwicklung 

auf dem Gebiet der elektrischen Antriebstechnik 

Die im Folgenden genannten geplanten Forschungsschwerpunkte: 

Elektronische Stromversorgungen und Pulsstromrichter, Piezoelektrische 

Systeme, Regelung von Drehstrom-Antrieben, Funktionelle 

Integration elektrischer Antriebe, Hybrid-Antriebe für 

Straßenfahrzeuge zeigen, daß Herr Böcker eine kontinuierliche 

Weiterbearbeitung der bisherigen LEA-Themenkomplexe anstrebt, 

ergänzt um den letzten Bereich, der aus seinen Vorarbeiten/Verbindungen 

zur Fahrzeugindustrie resultiert. Ich hoffe, daß die o.g. 

Verhandlungen zügig und positiv abgeschlossen werden, damit die 

angedachten Vorhaben effektiv beantragt werden können. Ein 

Glück dabei ist der Umstand, daß Herr Grotstollen weiter gesund 

und munter ist, wodurch überhaupt ein "soft start" für Herrn Böcker 

im Hinblick auf Lehr- und Forschungsbelastung ermöglicht wird. 

Denn angesichts der gegenwärtigen Belastung durch das Bahnprojekt, 

bei der die Inbetriebnahme der Versuchsstrecke kurz "vor 

der Tür steht", neuer geplanter Forschungsprojekte zu piezoelektrischen 

Systeme in der Verfahrenstechnik (dazu mehr in 4. Beitrag 

von Schulte/Kauczor), zur Anwendbarkeit der Neuen Bahn Paderborn 

auf der Brennerstrecke etc. ist die zeitliche Überlappung sehr 

hilfreich. 

In der Leistungselektronik wurde in Verbindung zu unserem treuen 

Förderer ASCOM ein neues Projekt zur Brennstoffzellennutzung 

kürzlich begonnen und natürlich hoffen wir i.R. des 6. Rahmenprogramms 

der EU auch mit Lust Antriebstechnik oder der Drivetronics 

die bisher förderliche Kooperation weiterzuentwickeln - 

alsbald mit einer neuen Fachgebietsleitung. 

Das nächste LEAiD-Symposium ist für Freitag den 13.6.2003 geplant. 

Ablauf: Eröffnung 13.00, 2 Vortragsblöcke unterbrochen 

durch Caffeepause, kurze Mitgl. versammlung und ein gemütliches 

Beisammensein beim Essen. Die genauen Daten werden in einer 

gesonderten Einladung an die Vereinsmitglieder bekanntgegeben. 

Das Syposium kann natürlich auch gern zum Anlass für einen Vereinsbeitritt 

genommen werden oder als Vorgespräch für Förderprojekte. 

- 1 -


Ich hoffe auf ein Wiedersehen am 13.6., bei der ein oder anderen 

Promotionsfeier, dem Sommer- oder Weihnachtsfest bei LEA 

Für den Vorstand 

Norbert Fröhleke 

Inhalt 

Grußwort 

N. Fröhleke ............................................................................1 

Highlights: Promotionsprüfungen 2002 

...............................................................................................2 

Strukturwandel und Neues aus der Rechnertechnik im FG 

LEA 

H. Foth ...................................................................................3 

Entwurf und Optimierung integrierter magnetischer Komponenten 

H. Njiende ..............................................................................3 

Neues aus der Paderborner Bahntechnik 

B. Yang, A. Pottharst und B. Schulz ......................................4 

LEA-Aktivitäten im Bereich Piezosysteme 

C. Kauczor, T. Schulte ...........................................................5 

LEA-Personalien/ Impressum ................................................7 

Peter Ide 

Titel: Dreiphasiger, netzfreundlicher Dreipunkt-Gleichrichter 

zur Speisung von 

Gleichspannungszwischenkreisen. 

Abschluss: 27.11.2002 

Highlights: Promotionsprüfung 2002 

Markus Henke 

Titel: Antrieb mit doppeltgespeistem Linearmotor 

für ein spurgeführtes Bahnfahrzeug. 


Frank Schütte 

Title: Automatisierte Reglerinbetriebnahme für 

elektrische Antriebe mit schwingungsfähiger 

Mechanik 


- 2 -


Strukturwandel und Neues aus der 

Rechnertechnik im FG LEA 

H. Foth 

Universität Paderborn, LEA 

Da viele von Ihnen schon vor 

mir das Vergnügen hatten dieses 

Netzwerk zu betreuen, 

möchte ich Ihnen einige wesentliche 

Neuerungen aus diesem 

Bereich vorstellen. 

Wie in vielen Bereichen der 

Forschung im FG LEA, so ist 

auch im Bereich der Rechnertechnik 

die Entwicklung vorangeschritten. 

Durch den 

Abschluss der strukturierten 

Verkabelung im P-Gebäude können die Mitarbeiter nun, 

wie auch im W-Gebäude, über ein virtuelles Netzwerk 

auf Rechnerressourcen in der IW-Halle direkt zugreifen. 

Um dem erhöhten Datenaufkommen gerecht zu werden, 

wurden zwei neue Server eingerichtet, die in Kürze in 

den Betrieb integriert werden. Zum einen handelt es sich 

um einen Dual-Xeon Rechner (2 GB RAM, 2.4 GHz Intel 

Prozessoren) unter Win2K, der ca. 100 GB an Nutzdaten 

über ein Raid5-System bereitstellt, während das Betriebssystem 

über ein Raid1-System separat verwaltet 

wird. Die Anbindung findet über Gigabit- und 100 MBit- 

Ethernet an das Hochschul-Backbone statt. Die wesentlichen 

Funktionen des Rechners sind File-, Drucker-, 

WWW-, DNS-, Time- und FTP-Server, wobei die Dienste 

je nach Last auf die beiden Netzwerkinterfaces verteilt 

werden. 

Der zweite Server (Intel 

P4 1,8 GHz, 1 GB RAM) 

dient vorrangig als 

Email- und Groupware- 

Server und arbeitet unter 

Linux. Die Daten sind 

auch hier auf einem 

Raid5-System mit der 

Datenbank PostgreSQL 

verfügbar. Neben der 

Emailfunktionalität mit 

IMAP sind bei der 

Groupware Kalender, 

Adressen, Aufgaben, 

Projekte, Dokumente, 

Foren, Ressourcen, 

LDAP etc. verfügbar, die 

mittels eines Zertifikatservers 

auch über ein 

Webinterface verschlüsselt 

zugänglich sind. Alle 

gängigen Mailclients 

können hier verwendet werden sowie von der LDAP-Datenbank 

profitieren. 

Beide Server verfügen über eine Datensicherung und 

eine Anbindung an eine USV. 

Weiterhin wurden in den Bereichen Drucker, Arbeitsplatzrechner 

und Rechnerperipherie diverse Neuanschaffungen 

getätigt. 

Weiterhin wird darüber nachgedacht, die Server vor Zugriffen 

durch eine Firewall und einen räumlich abgeschlossenen 

Bereich zu sichern. 

Entwurf und Optimierung integrierter 

magnetischer Komponenten 

H. Njiende 


Geschaltete Spannungsregler mit hoher Leistungsdichte 

und hochdynamischem Verhalten sind eine Vorbedingung 

für die Funktion heutiger mikroelektronischer 

Schaltungen, da sie dezentral in der Nähe der Mikroprozessoren 

angeordnet sind. Integrierte magnetische 

Komponenten sind hierfür ein Schlüssel zur Erfüllung 

letztgenannter Anforderungen. Eingesetzt in DC-DC 

Wandlern z. B. in Gegentakt- oder Halbbrückentopologien 

mit Stromverdoppler- Gleichrichterschaltungen stellen 

sie eine Lösung für die Verbesserung des 

Wirkungsgrades der gesamten Schaltung und gleichzeitig 

für das Verringern des Volumens und der Kosten dar. 

Im Rahmen der Forschungsarbeiten bei LEA werden Integrationsmöglichkeiten 

von magnetischen Komponenten 

untersucht. Diese Bauelemente sollen analysiert, 

entworfen und optimiert werden. 

Drei diskrete magnetische Komponenten werden in der 

Topologievariante des Gegentaktwandlers benutzt: Ein 

Drei-Wicklungs-Transformator und zwei Filterspulen. 

Größe und Kosten dieser diskreten Komponenten sowie 

die hohe Spannungsbeanspruchung der Leistungshalb- 

- 3 -


leiter schlagen negativ zu Buche, wenn sie mit anderen 

2- pulsigen Topologien verglichen werden. Zusätzlich 

verursachen die Verbindungen zwischen der Sekundärseite 

des Transformators und der Drosselspulen - besonders 

bei hohen Ausgangsströmen - hohe ohmsche 

Verluste. 

Von den diskreten Komponenten, Bild 1 (a), mit drei Kernen, 

drei Hochstromwicklungen und fünf Hochstromverbindungen 

erhält man durch Integration der drei Kerne 

und der Sekundärwicklung des Transformators mit den 

Spulen eine einzige integrierte Komponente, siehe Bild 1 

(b), mit einem Kern, zwei Hochstromwicklungen und drei 

Hochstromverbindungen. 

Durch Aufteilung der Primärwicklungen auf die zwei Außenschenkel 

des Magnetkerns und die enge Kopplung 

mit den Sekundärwicklungen können Streuinduktivitäten 

zwischen Primär- und Sekundärwicklungen, die eine zusätzliche 

Spannungsbeanspruchung der Halbleiter verursachen, 

drastisch reduziert werden. Schließlich wird 

die Polarität eines Wicklungssatzes geändert, was zur 

Änderung der Richtung des magnetischen Flusses führt. 

Der Fluss im Mittelschenkel ist dann die Summe der 

Flüsse in den Außenschenkeln. Die Luftspalte in den Außenschenkeln 

werden in den Mittelschenkel verlegt, um 

somit die Kernkosten weiter zu reduzieren und die EMI 

auf die anderen Schaltungsbauteile zu vermindern. Die 

resultierende Aufhebung der Flusswelligkeit im Mittelschenkel 

führt zu einer Verminderung der Kernverluste. 

Durch diese Transformationen werden Volumen, Kosten 

sowie die Verluste sowohl des Kerns als auch der Wicklungen 

reduziert. 

Diese integrierten Komponenten werden in planarer 

Bauform gefertigt, um die Vorteile wie flaches Profil, gesteuerte 

Streuinduktivität und reproduzierbare Herstellbarkeit 

zu nutzen. Nach Analyse und Modellbildung diser 

Bauteile wurde eine Entwurfsprozedur aufgestellt, gefolgt 

von einer Betrachtung der Optimierung der Kerngröße 

und der Wicklungen, unter Einbindung der 

Luftspalteeffekte auf Induktivitäten und Koppelfaktoren. 

Die Induktivitätsmatrix der integrierten Komponente werden 

sowohl analytisch als auch numerisch berechnet 

und zeigen gute Übereinstimmung mit der Messung, siehe 

unten. Eine 300nH Filterspule für einen DC-DC- 

Wandler (48V /1.6V- 15A), der mit einer Schaltfrequenz 

von 200kHz betrieben wird, ist in Bild 2 dargestellt. 

a) 

L 

⎡ 431 

⎢ 533 

= 

⎢ 

24.82 

⎢⎣ 

24.22 

533 

433 

25.15 

21.82 

24.82 

25.15 

1.3 

0.98 

24.22⎤ 

21.82⎥ 

0.98 

⎥ 

1.28 ⎥⎦ 

p _ meas ⎢ 

⎥ µ 

H 

b) 

Bild 1: (a) Diskrete und (b) integrierte magnetische Komponenten 

L 

⎡ 435 

⎢ 435 

= 

⎢ 

21.75 

⎢⎣ 

21.75 

435 

435 

21.75 

21.75 

21.75 

21.75 

1.236 

0.939 

21.75⎤ 

21.75⎥ 

0.939 

⎥ 

1.236⎥⎦ 

p _ analyt ⎢ 

⎥ µ 

Im Rahmen weiterer Untersuchungen werden dielektrische 

Kern- und Wicklungsverluste und die Temperaturerhöhung 

vorhergesagt. Darüber hinaus wird die 

Integration eines Eingangsfilters untersucht. 

H 

Bild 2: Aufbau der magnetischen Komponenten (a) und (b) 

Neues aus der Paderborner 

Bahntechnik 

B. Yang, A. Pottharst und B. Schulz 


Seit dem letzten LEAiD - Newsletter hat sich in der "Neuen 

Bahntechnik Paderborn" (NBP) schon einiges bewegt. 

Die Versuchsstrecke ist zwar noch nicht ganz fertig gestellt, 

jedoch sind die Fortschritte bei dem Aufbau der 

Strecke beachtlich. So sind die Arbeiten am elektrischen 

Teil der Strecke sowie die Arbeiten am Gleisweg abgeschlossen. 

Lediglich die Leitwarte, aus der schon bald 

die Shuttles und die Strecke gesteuert werden, ist noch 

nicht bezugsfertig. 

Auch der Aufbau des ersten Shuttles schreitet mit gro- 

- 4 -


ßen Schritten voran. So ist inzwischen der Rohbau des 

Shuttles komplett (s. Bild 1). Die Informationsverarbeitung, 

bestehend aus einem Industrie-PC und einem 

Echtzeitsystem, ist als zentrale Einheit betriebsbereit. 

Das Gleiche gilt auch für das Leistungsteil, das Bordnetz, 

die Kommunikationseinrichtungen sowie dem Großteil 

der Mechanik bzw. Hydraulik, bei dem unsere Projektpartner 

aus dem Mechatronik Laboratorium Paderborn 

(MLaP) die Federführung übernommen haben. 

und eine passive Reaktionsschiene montiert. Der Läufer 

und die Reaktionsschiene bilden eine Linear-Asynchronmaschine 

nach dem Kurzstator-Linearmotorprinzip. Der 

Läufer wird zum Kurzstator und das Motorprinzip kehrt 

sich um. Es werden aufbauend auf Untersuchungen zur 

feldorientierten Regelung und zum Direkt Torque Control 

verschiedene Regelkonzepte ( lineare Regelung und Slidingmode-Regelung) 

am Kurzstator-Linearmotor untersucht 

und durchgeführt. 

Neben den bereits im letzten Newsletter beschriebenen 

Forschungsschwerpunkten der Übertragung und der 

Speicherung der Bordenergie, in Langzeit(Akku)- und 

Kurzzeitspeicher(Supercaps), zeichnen sich schon jetzt 

eine Vielzahl von interessanten neuen Betätigungsfeldern 

ab. Diese Betätigungsfelder liegen sowohl im Bereich 

der Sicherheits- und Leittechnik als auch im 

Bereich der klassischen antriebstechnischen Reglungstechnik 

und natürlich nicht zuletzt in der Leistungselektronik. 

Daher stellt das NBP-Projekt für LEA auch in 

Zukunft ein sehr lohnendes Projekt mit hohem Forschungspotential 

dar. 

Bild 1: Aufbau des Shuttles 

Wenn die Arbeitsfortschritte weiter planmäßig verlaufen, 

dann können wir beim nächsten LEAiD Symposium bereits 

eine Vorführung der Bahntechnik gehen. 

Doch bevor es soweit ist, sind noch diverse Arbeitspakete 

zu erledigen. Als ein besonders interessantes Arbeitspaket 

hat sich die Ansteuerung der Umrichter 

herausgestellt. 

Entlang der Versuchsstrecke werden 84, über CAN-Bus 

vernetzte, Umrichter im Einsatz sein (s. Bild 2). Die 

Strom- und Frequenzsollwerte für die einzelnen Umrichter 

sollen über zwei redundante Funkkanäle vom Shuttle 

zur Leittechnik übertragen werden. Dabei spielt nicht nur 

die Datensicherheit eine große Rolle, sondern auch die 

Synchronität zwischen dem Echtzeitsystem im Shuttle 

und dem System, das die streckenseitige Leittechnik 

darstellt. Denn nur wenn dem Echtzeitsystem im Shuttle 

exakt bekannt ist, wann die von ihm vorgegebenen Sollwerte 

an der Strecke eingestellt sind, können die verschiedenen 

Shuttleregelkreise, z.B. für Geschwindigkeit 

oder Energiefluss, zuverlässig arbeiten. 

In der streckenseitigen Leittechnik wird an Hand der aktuellen 

Position und Geschwindigkeit des Shuttles entschieden, 

welche Streckenabschnitte bzw. Umrichter zu 

bestromen sind. Bei der Übergabe der Sollwerte über 

den CAN-Bus an die einzelnen Umrichter ist es von besonderer 

Bedeutung, dass die zu aktivierenden Umrichter 

synchron und zeitrichtig die Sollwerte übernehmen. 

Denn nur so ist es möglich, dass die ständig fortschreitende 

Magnetisierungswelle an den Stoßstellen der Statorabschnitte 

stetig ist. Dies ist jedoch für ein ruckfreies 

Fahren des Shuttles zwingend erforderlich. 

Im Weichenbereich wird auf Statorelemente verzichtet 

Bild 2: Inenansicht einer Schwerpunktstation 

Für weiterführende Informationen: 

http://www-nbp.upb.de 

http://www.sfb614.de 

LEA-Aktivitäten im Bereich 

Piezosysteme 

C. Kauczor und T. Schulte 


Piezoelektrische Aktoren finden sich bereits in zahlreichen 

Anwendungen in Forschung und industrieller Praxis. 

So werden sie z. B. zur Feinpositionierung oder 

Unterstützung von Bearbeitungsprozessen durch Ultraschall 

eingesetzt. 

Da gleich mehrere Arbeitsgruppen an der Universität Pa- 

- 5 -


derborn auf dem Gebiet piezoelektrischer Systeme arbeiten, 

wurde im Sommer letzten Jahres von LEA die 

Gründung eines Forums für „Piezoelektrische Systeme 

und deren Anwendung“ - kurz „Piezoforum“ - initiiert. Ziel 

ist eine Bündelung der Kompetenz auf diesem Gebiet, 

um den einzelnen Forschern potente Ansprechpartner 

zu bieten und langfristig in bi- oder multilateralen Kooperationen 

Projekte zu akquirieren und gemeinsam zu bearbeiten. 

Das interdisziplinär ausgerichtete Forum 

umfasst Arbeitsgruppen aus den Fakultäten 

• Elektrotechnik, Informatik und Mathematik: 

Angewandte Mathematik (Prof. Dellnitz), Elektr. 

Meßtechnik (Prof. Henning), Leistungselektronik 

und elektr. Antriebstechnik (Prof. Grotstollen), 

Schaltungstechnik (Prof. Rückert), Sensorik 

(Prof. Hilleringmann) 

• Maschinenbau: 

Mechatronik und Dynamik (Wallaschek), Werkstoff- 

und Fügetechnik (Hahn), Werkstoffkunde 

(Maier) 

• Naturwissenschaften: 

Angewandte Physik (Ziegler), Experimentalphysik 

(Zrenner), Technische Chemie (Warnecke 

und Bothe) 

Materialbearbeitung 

Dentalwerkzeuge 

Einer der bisherigen Höhepunkte der Forumsarbeit war 

die Durchführung eines Workshops unter der Leitung 

von Prof. Grotstollen, bei dem die einzelnen Arbeitsgruppen 

ihre Forschungsprojekte und -schwerpunkte vorstellten. 

Augenblicklich erfolgt ein reger Austauch über 

mögliche gemeinsame Projekte mit denen das Forum einen 

Beitrag zur Profilbildung der Universität leisten will. 

So strebt LEA zusammen mit der AG Mechatronik und 

Dynamik eine Beteiligung an einem Projekt der Technischen 

Chemie zur Ultraschall-Stehwellenzerstäubung 

an. Die Zerstäubung hochviskoser Fluide (z. B. zur Herstellung 

von Pulverlacken) kann in einem Schallwechselfeld 

hoher Intensität erfolgen. Die Erzeugung des 

Schallfelds erfolgt durch zwei sich gegenüberstehende, 

aufeinander abgestimmte Ultraschall-Sonotroden, s. 

auch Bild 1. Durch eine Düse wird das verflüssigte Polymer 

eingebracht und aufgrund des hohen Schallwechseldrucks 

zu kleinen Tropfen zerstäubt. Das nach 

Abkühlung entstehende Polymerpulver bildet sphärische 

Partikel, die erheblich bessere Eigenschaften als herkömmliche 

Pulverlacke aufweisen (Transportfähigkeit in 

Schläuchen, Lagerfähigkeit, usw.). 

In Laborversuchen wurde bisher die Funktion des Verfahrens 

nachgewiesen. Für den industriellen Einsatz ist 

eine Erhöhung des Durchsatzes notwendig, die in Zusammenarbeit 

der genannten Arbeitsgruppen durch Optimierung 

einzelner Komponenten (Sonotroden und 

Stromversorgung) sowie durch die Einbeziehung neuer 

meß- und regelungstechnischer Ansätze erfolgen soll. 

Ein weiterer für LEA interessanter Forschungsgegenstand 

sind Piezotransformatoren (PT), die unter anderem 

aufgrund der höheren Leistungsdichte eine 

interessante Alternative zu herkömmlichen magnetischen 

Transformatoren darstellen und über die bereits 

beim letzten LEAiD-Workshop berichtet wurde. 

In Zusammenarbeit mit der AG Mechatronik und Dynamik 

wird bereits an der Entwicklung neuer Schaltungskonzepte 

und PT-Strukturen für Schaltnetzteile kleiner 

Leistung gearbeitet. 

Neben dieser relativ konventionellen Zielsetzung besteht 

die vollkommen neuartige und hochinnovative Idee integrierte 

Piezotransformatoren zu realisieren. Hierzu ist 

eine Zusammenarbeit mit dem FG Sensorik angestrebt, 

das über die notwendige Ausstattung zur Chip-Herstellung 

verfügt. 

Anhand zahlreicher neuer Projektideen und Anregungen, 

zeigte sich bereits nach relativ kurzer Zeit der Wert 

des Piezoforums. Diese Erfahrung sollte auch in anderen 

Bereichen zur Bildung von Forschungsforen anregen. 

Durch eine Verbindung unter den Foren könnten zusätzlich 

wertvolle Informationen über die Prinzipien erfolgreicher 

Forenarbeit weitergereicht werden. 

Ultraschall-Stehwellenzerstäubung 

Bild 1: Anwendungen von Ultraschall-Schwingungen 

- 6 -


LEA-Personalien 

Leitung: Prof. Dr.-Ing. Horst Grotstollen 

Sekretariat: Frau Rosemarie Selbach 

Wissenschaftliche Mitarbeiter: 

Dr.-Ing. Norbert Fröhleke 

Markus Henke 

Christopher Kauczor 

Rongyuan Li 

Hugues Douglas Njiende 

Andreas Pottharst 

Thomas Schulte 

Bernd Schulz 

Hermann Wetzel 

Frau Bo Yang 

Technische Mitarbeiter 

Helmut Foth 

Hans Josef Glunz 

Norbert Sielemann 

aktuelle Abgänge: 

Markus Henke 

ab April 2003: Volkswagen GmbH, Wolfsburg 

Thomas Schulte 

ab April 2003: dSPACE GmbH, Paderborn 

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Ausgabe 2003 - Fachgebiet Leistungselektronik und Elektrische ...

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