20. - 22.02.2018
Düsseldorf
EMV 2018
Internationale Fachmesse und Kongress für Elektromagnetische Verträglichkeit

 
 
 

Session 2a

NF Aspekte

Termin

Mittwoch, 21.02.2018, 09:00 - 11:00 Uhr

Chairperson

Prof. Dr. Klaus-Dieter Kruse

Beschreibung

09:00 Messung der Störfestigkeit integrierter Schaltungen getrennt für das elektrische und magnetische Feld
Dr.-Ing. Stephan Pfennig, Langer EMV-Technik GmbH, Bannewitz, Deutschland
Es wird eine neue Methode zur Messung der Störfestigkeit von IC's vorgestellt, bei der die Störfestigkeit für elektrische und magnetische Felder getrennt bewertet werden kann. Diese Methode bietet sich daher als ideale Ergänzung zur Messung in der TEM-Zelle nach DIN EN 62132-2 an. Durch entsprechende entwicklungsbegleitende Messungen können die Störmechanismen untersucht und frühzeitig geeignete Entstörmaßnahmen abgeleitet werden.

Mit Hilfe der Methode kann auch die Schirmwirkung auf IC-Ebene untersucht werden. Dies bildet den Schwerpunkt des Konferenzbeitrages. Es werden die Ergebnisse für verschiedene Schirmkonfigurationen und Materialien vorgestellten und diskutiert. Dabei wird auf den Wirkmechanismus der Kurzschlussschleife zur Schirmung magnetischer Felder eingegangen. Weiterhin wird auf die beobachteten Probleme bei der Kontaktierung des Schirmes eingegangen und gezeigt, dass der Übergangswiderstand der Kupferklebebandes stark variieren kann und dies einen signifikanten Einfluss auf die Schirmwirkung hat.
09:30 Einfluss der Kontaktierung auf die Schirmdämpfung von Gehäusen
M.Eng. Michael Kühn, AUDI AG, Ingolstadt, Deutschland
In diesem Beitrag werden metallische Gehäuse für den Automotive Bereich hinsichtlich ihrer Schirmwirkung auf elektrische Felder, bei unterschiedlichen Parameterkonstellationen, untersucht. Dazu wurden vor allem die Einflüsse der Kontaktierung und der verwendeten Materialien untersucht. Im kontaktlosen Fall liegt zwischen Gehäuse und Deckel ein stark kapazitives Verhalten der Impedanz zwischen Gehäuse und Deckel vor. Die Impedanz besitzt ein großes erstes Minimum gefolgt von weiteren kleinen Minima. Dieses Verhalten kann durch parallelgeschaltete Reihenschwingkreise modelliert werden. Im Falle einer Kontaktierung (z.B. Schraubverbindung) zwischen Deckel und Gehäuse stellt sich ein induktives Verhalten der Impedanz ein. Der Impedanzverlauf, vor allem aber die Resonanzstelle, wurden in einer Abschätzung analytisch bestimmt. Die auftretenden Kapazitäten sowie Koppelinduktivitäten für den kontaktlosen und kontaktbehafteten Fall wurden über die Geometrie des Gehäuses, mithilfe von Abschätzgleichungen, bestimmt. Die untersuchten Gehäuse, sowie die eigens für die Untersuchung entwickelte Störquelle wurden in CST Studio Suite modelliert. Die Auswertung der Ergebnisse hat gezeigt, dass die berechnete Resonanzstelle der Impedanz recht gut mit der simulierten und gemessenen übereinstimmt. Es tritt eine deutliche Änderung der Impedanz zwischen Deckel und Gehäuse, durch Verwenden von mehr Schrauben oder unterschiedlichen Abständen, auf.
10:00 Nutzung von Standard Software zur Simulation von Testanlagen für niederfrequente Magnetfelder
M.Sc. Maik Rogowski, Leibniz Universität Hannover, Hannover, Deutschland
Normkonforme Störaussendungs- und Störfestigkeitsmessungen müssen in einer definierten Messumgebung wie einer Absorberhalle (SAR oder FAR) oder auf einem Freifeldmessplatz (OATS) durchgeführt werden. Dabei stellt die Messung von magnetischen Feldern im Frequenzbereich von 9 kHz bis 30 MHz noch immer eine große messtechnische Herausforderung dar, da der Abstand zwischen Messobjekt und Antenne wesentlich kleiner ist als die Wellenlänge der jeweils betrachteten Frequenz. Es gibt zwar ein Verfahren zur Validierung von EMV-Messplätzen in diesem Frequenzbereich, jedoch kaum Untersuchungen zum Einfluss einer realen Groundplane auf das Messergebnis. In diesem Beitrag wird daher mit Hilfe von Simulations- bzw. numerischen Feldberechnungsprogrammen der Einfluss von Materialeigenschaften der Groundplane, wie beispielsweise die Leitfähigkeit oder die relative Permeabilität µr, auf die Messung von magnetischen Feldern im niederfrequenten Bereich zu untersucht.
10:30 Prädiktion von Blitzeinschlagsbereichen bei Multimegawatt-Windkraftanlagen
M.Sc. Sebastian Koj, Leibniz Universität Hannover, Hannover, Deutschland
Zur Gewährleistung von hoher Verfügbarkeit werden in modernen Windkraftanlagen (WKAs) verstärkt Condition Monitoring Systems (CMS) verbaut. Diese CMS bestehen u.a. aus Sensoren, die vermehrt Einzug in die Rotorblätter einer WKA finden, dabei müssen sowohl die Sensoren als auch die Rotorblätter vor direkten Blitzeinschlag geschützt werden. Eine Bestimmung von Blitzeinschlagsbereichen mittels des klassischen Blitzkugelverfahrens ist gemäß IEC 61400-24 für die Rotorblätter nicht anwendbar. Deswegen wird in dieser Arbeit ein Simulationsmodell zur Vorhersage von Blitzeinschlagstellen auf Rotorblättern mit integrierten Sensornetzen vorgestellt. Dieses Modell wird in einer elektrostatischen Umgebung numerisch untersucht. Aus den gewonnenen Verteilungen der Potentialfelder in der Umgebung einer WKA werden Erhöhungen des elektrischen Feldes auf der Oberfläche einer WKA ermittelt. Anhand dieser Ergebnisse wird schließlich eine Prognose für Blitzeinschlagsbereiche und die zusätzlichen Maßnahmen für einen direkten Blitzeinschlag konkludiert.

Referenten

Herr Sebastian Koj
M.Sc. Sebastian Koj
Leibniz Universität Hannover, Hannover, Deutschland
Sebastian Koj studierte Mechatronik an der Leibniz Universität Hannover (LUH). Masterabschluss 2012. Seit 2012 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Grundlagen der Elektrotechnik und Messtechnik, Fachgebiet Elektromagnetische Verträglichkeit, LUH. Forschungsbereich Störemissionen von Windkraftanlagen.
M.Eng. Michael Kühn
AUDI AG, Ingolstadt, Deutschland
Michael Kühn studierte Fahrzeugelektronik im Diplomstudiengang an der FH Dortmund. Danach folgte ein Masterstudium, ebenfalls an der FH Dortmund, im Studiengang Informationstechnik. Im Jahr 2012 startete die berufliche Laufbahn bei der AUDI AG in Ingolstadt als Doktorand zu der wissenschaftlichen Fragestellung: Auswirkungen des Leichtbaus auf die EMV von E-Fahrzeugen. Die wissenschaftliche Kooperation erfolgte mit der FAU Erlangen-Nürnberg und dem Lehrstuhl Technische Elektronik. Im Jahr 2015 baute Herr Kühn die Vorentwicklung im Bereich der EMV bei der AUDI AG auf.
Dr.-Ing. Stephan Pfennig
Langer EMV-Technik GmbH, Bannewitz, Deutschland
Stephan Pfennig studierte an der Technischen Universität Dresden Elektrotechnik und arbeitete von 2005 bis 2009 als EMV-Ingenieur für MIRA Ltd., ab 2006 als Außenmitarbeiter bei der Ford Werke GmbH in Köln. Von 2009 bis 2016 war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik und EMV der Technischen Universität Dresden tätig. Schwerpunkt seiner Forschung und Promotion war die Modenverwirbelungskammer. 2016 wechselte Stephan Pfennig zur Langer EMV-Technik GmbH.
M.Sc. Maik Rogowski
Leibniz Universität Hannover, Hannover, Deutschland
  • Schulabschluss im Sommer 2004

  • Berufliche Ausbildung zum Elektroniker für Betriebstechnik bei E.ON Edis AG vom August 2005 bis Januar 2009

  • vom Februar 2009 bis Ende August 2009 beschäftigt bei E.ON Edis AG im Bereich Zählermanagement

  • Erlangung des Bachelor of Science im Studiengang Elektrotechnik und Informationstechnik mit Vertiefung Automatisierung an der Leibniz Universität Hannover am 18.06.2013

  • Erlangung des Master of Science im Studiengang Elektrotechnik und Informationstechnik mit Vertiefung Automatisierung an der Leibniz Universität Hannover am 12.06.2015

  • Seit Juli 2015 im Promotionsstudium und angestellt als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Grundlagen der Elektrotechnik und Messtechnik der Leibniz Universität Hannover


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