Akustische Anregungsquellen in hochintegrierten Leistungselektroniken mobiler Antriebe

Im Zuge der weiteren Elektrifizierung des Antriebsstranges entstehen neue Herausforderungen im Bereich der Akustik. Durch das Wegfallen des Verbrennungsmotors rücken andere Geräuschquellen in den Vordergrund, die bislang durch dessen Klang maskiert wurden. Hierzu zählen unter anderem hochfrequente tonale Störgeräusche, die durch die Wechselrichter-Steuerung entstehen. Die Ursache dieser Störgeräusche lässt sich auf die Schaltvorgänge der Leistungselektronik zurückführen, die sowohl Komponenten innerhalb der Leistungselektronik als auch Rotor und Stator des Elektromotors elektromagnetisch anregen. Die Untersuchungen in dieser Arbeit fokussieren sich auf die Anregungen innerhalb der Leistungselektronik. Hierfür wird unter anderem der Einfluss von Spannungs-Oberschwingungen auf Komponenten im Wechselrichter untersucht. Der Einfluss dieser Anregungen wird am Beispiel des Zwischenkreiskondensators, der zum Schutz der Hochvolt-Batterie als Zwischenpuffer dient und somit starken Spannungsschwankungen ausgesetzt ist, analysiert. Zu diesem Zweck erfolgen Untersuchungen, bei denen ein Rippelgenerator verschiedene Folien-Kondensatoren zu mechanischen Schwingungen anregt. Die Messergebnisse zeigen vielversprechende Einblicke in von Kondensatorkräften verursachte interne elektromechanische Schwingungen.