Projektreferenz
Parameteroptimierung von elektrischen Antriebssträngen für Pumpen
Wilo entwickelt und produziert effiziente Pumpen und Pumpensysteme für Gebäudetechnik, Wasserwirtschaft und Industrie.
Ziel eines gemeinsamen Projekts war die Entwicklung eines Softwaretools zur Simulation und Optimierung der Leistungselektronik für elektrische Antriebsstränge von Pumpen. Im Mittelpunkt standen die Analyse und Quantifizierung der Auswirkungen verschiedener Design-Entscheidungen auf Kosten, Effizienz und Bauraum. Hierfür wurde ein Modell der Leistungselektronik zur Simulation der Ströme und Spannungen im Zeitbereich entwickelt. Darüberhinaus implementierte das Team eine Nutzer-Oberfläche zur Parametrisierung der Simulation und Auswertung der Ergebnisse. Abschließend erfolgt die Implementierung eines Optimierungsverfahrens zur automatischen Bestimmung der
optimalen Auslegungsparameter für die Leistungselektronik.
Konzeption & Umsetzung
Im ersten Schritt wurden in einem Workshop die Anforderungen und Schnittstellen für das Softwaretool sowie die zu betrachtenden Parameter und Effekte definiert.
Die anschließende Implementierung erfolgte in Matlab und beinhaltete:
- Entwicklung der Software-Architektur, Schnittstellendefinitionen und Klassenhierarchien
- Integration eines mehrziel-Optimierungsverfahrens basierend auf evolutionären Algorithmen (MOEA)
- Automatisierte Ermittlung optimaler Auslegungsparameter
Ein Simulationsmodell wurde aufgebaut und anschließend am Prüfstand für ausgewählte Inverter-Topologien validiert.
Mehrwert für den Kunden
Mit unserer langjährigen Erfahrung im Umgang mit MATLAB Simulink, PLECS, Enterprise Architect sowie FPGA HDL-Code-Generierung sind wir in der Lage, Softwaretools wie dieses erfolgreich zu entwickeln und implementieren.
Mit dem entwickelten Tool lassen sich Design-Entscheidungen im Hinblick auf ihre Auswirkungen auf Kosten, Effizienz und Bauvolumen gezielt analysieren und quantifizieren. Das ermöglicht eine fundierte und beschleunigte Entscheidungsfindung in der Systemauslegung.
Ihr Ansprechpartner
MARKUS MERTENS
Produktmanager Model Based Engineering
