Philipp Sisterhenn, M. Sc.

Untersuchung und Charakterisierung anisotroper magnetischer Materialien für den Einsatz in elektrischen Maschinen.

Auslegung und Aufbau einer flussschaltenden Maschine mit stark segmentiertem Stator aus kornorientierten Blechen.

• Elektromagnetische Vorauslegung über die Sub-Domain Methode
• Magnetische Simulation der Maschine unter Verwendung tensorieller Permeabilitäten in COMSOL
• Thermische Simulation der Maschine zur Auslegung einer Wasserkühlung
• Zusammenfügen der Maschinenkomponenten und verschalten des Wickelkopfes zum fertigen Motor.
• Konzeption des Wassergekühlten Außenmantels.
• Verguss des Stators zur verbesserten Wärmeübertragung mit wärmeleitfähigem PU-Harz.
• Erfassung der Auswirkung fertigungsbedingter Toleranzen auf die Leistung der Maschine.
• Einsatz verschiedener Temperatursensoren zur Erfassung der Temperatur einzelner Komponenten und der Temperaturverteilung.

Normative Vermessung weichmagnetischer Materialien

• Implementierung der Geräteansteuerung für Oszilloskop, Funktionsgenerator, Schrittmotor und Multifunktionsgerät des Labortisches.
• Implementierung der automatisierten Routine zur Messung nach Norm.
• Erstellung eines Messdatenformates für eine vollständig nachvollziehbare Messdatenevaluation.
• Sicherheitsfeatures zur Erfassung und präventiven Erkennung von Überspannung sowie Überstrom des Leistungsverstärkers.

Konzeption und Umsetzung eines experimentellen Aufbaus zur Vermessung der anisotropen magnetischen Eigenschaften von Elektroblechen.

• Implementierung der vollautomatisierten Vermessung scheibenförmiger Blechproben in allen (axialen) Winkellagen in transversaler und longitudinaler Ausrichtung.
• Design verschiedener Sensor Platinen für zwei versetzte analoge Hall-Sensoren zur Messdatenextrapolation auf die Probenoberfläche.
• Modbus-Kommunikationsschnittstelle zum Schrittmotor für die Probendrehung
• Datenevaluation zu Ermittlung der magnetischen anisotropen Permeabilität in Tensor-Form.
• Anfertigung spezieller Einschicht-Spulen zur Kalibrierung der Hall-Sensoren
• Anfertigung spezieller Spulen zur simultanen orthogonalen Messung der Proben-Magnetisierung

Hardwarenahe Programmierung und Aufbau eines Maschinenteststandes zur Vermessung elektrischer Antriebe.

• HIL-Betrieb von zwei 80 kW Simodrive Umrichtern.
• Präzise Hardware-Timer gesteuerte Strom- und Spannungsmessung zur Vermeidung von Schaltflankenrückwirkungen.
• Hardwaregetriggerter Programmablauf zur optimalen Ausnutzung der Laufzeit für die Regelung zweier Maschinen auf einem Prozessor.
• Implementierung der Feldorientierten Regelung für Last und Prüfling.
• Implementierung der Raumzeigermodulation für die direkte Ansteuerung der Gate-Treiber beider Umrichter.
• Implementierung von automatisierten Prüfabläufen über einen Zustandsautomaten.
• Implementierung von Sicherheitsfeatures zur unmittelbaren Abschaltung bei Erkennung von Überstrom, Überspannung sowie Drehmoment-, Drehzahl und Temperaturüberschreitung.

Weitere Aufgaben:

• Dozent für Übung und Kleinpraktika
• IT-Administrator der Active directory
• Ausschreibung und eVergabe
• Einrichtung und Wartung der 3D-Drucker

• Übungen zu Elektrischen Maschinen 1
• Seminar Elektrische Maschinen / Energiespeichersysteme
• Praktikum Elektrische Antriebstechnik BA / MA
• Praktikum Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik
• Praktikum Leistungselektronik

• Simulation und Aufbau eines 3D-gedruckten Elektromotors mit optimierter 3-dimensionaler Flussführung
• Investigation of the suitability of various sensors for measuring tangential magnetic fields on the surface of sheet metal
• Implementation of the control unit of a three-phase inverter system on a STM32 microcontroller
• Berechnung und Auslegung eins Konzepts zur Kühlung 3D-gedruckter Elektromotoren
• Herstellung und Charakterisierung von Eisenpulver/Kunstharz-Komposit-kernen für den Einsatz in elektrischen Maschinen
• Analytische Berechnung des Luftspaltfeldes von elektrischen Maschinen mit niedrigpermeablem Kernmaterial
• Entwurf von Hochfrequenz-Komponenten für die Messungen ferromagnetischer Resonanz (FMR)
• Konzeptionierung eines FMR-Spektrometers
• Verwendung des einfachen Fused-Deposition-Modeling (FDM) 3D-Druckverfahrens zur Herstellung der Magnetkerne für Elektromotoren
• Auslegung eines Kühlkonzeptes für eine flussschaltende Maschine unter Verwendung kornorientierter Bleche
• Analytische Modellierung und Verlustberechnung der Schnittkanteneinflüsse von Blechen elektrischer Maschine