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Energieoptimierung einer SIC-Mosfet Leistungsendstufe
No full textIm Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine umfassende, systematische Analyse der energetischen Verluste in leistungselektronischen Antriebssystemen durchgeführt. Ziel war es, die relevanten Ursachen für Energieverluste in den unterschiedlichen Funktionsgruppen zu identifizieren und darauf aufbauend gezielte Optimierungsstrategien für eine Steigerung des Gesamtwirkungsgrades zu entwickeln.
Ein Schwerpunkt lag auf der Analyse der Verlustmechanismen in modernen Leistungs-Halbleitern, insbesondere SiC-MOSFETs. Durch eine mathematische Modellierung des Schaltverhaltens sowie durch experimentelle Betrachtungen wurden die dynamischen und statischen Verlustanteile differenziert betrachtet. Die Tatsache, dass parasitäre Effekte und schaltungsspezifische Besonderheiten einen maßgeblichen Einfluss auf das reale Verhalten ausüben, verdeutlicht die Notwendigkeit praxisnaher Validierung und Messstrategien. Ergänzend zur analytischen Betrachtung wurden verschiedene Methoden zur Bestimmung der Durchlass-, Sperr- und Schaltverluste vorgestellt. Die Ergebnisse belegen, dass die bestmögliche Reduktion von Schaltverlusten nur im Zusammenspiel aus optimierter Bauteilauswahl, angepasster Ansteuerstrategie und geeigneter Gateversorgung realisierbar ist.
Ein weiteres zentrales Thema war die Untersuchung der Versorgungskonzepte für die Treiberschaltungen. Hier wurden verschiedene topologische Ansätze unter Berücksichtigung ihrer Verlustmechanismen und ihrer Eignung für galvanisch getrennte Versorgung analysiert. Es wird betont, dass insbesondere bei Anwendungen mit hohen Schaltfrequenzen und erhöhten Anforderungen an EMV und Leistungsdichte die Wahl des Versorgungskonzepts entscheidend zur Effizienz beiträgt.
Die Auswahl und Auslegung der Zwischenkreiskondensatoren erwies sich als weiterer Schlüsselbereich. Die Gegenüberstellung verschiedener Technologien, MLCC, Folien- und Aluminium-Elektrolytkondensatoren, verdeutlichte, dass die Minimierung der Verlustleistung stets in Abhängigkeit von Kapazitätsbedarf, Bauraum und Kosten zu betrachten ist. Die detaillierte Analyse der frequenzabhängigen Eigenschaften, insbesondere von RESR und LESL, machte deutlich, dass die ideale Bauelementwahl immer ein Kompromiss zwischen Verlustminimierung, thermischem Management und wirtschaftlichen Faktoren ist.
Nicht zuletzt wurde der Einfluss der Anbindung und Leiterbahngestaltung auf das Gesamtsystem untersucht. Es zeigte sich, dass parasitäre Induktivitäten und Widerstände maßgeblich das Verhalten der Energiespeicher und somit die Systemeffizienz beeinflussen.
Insgesamt konnte durch gezielte Schaltungs- und Bauteilmodifikation eine rechnerische Reduktion der Gesamtverlustleistung nachgewiesen werden. Die Validierung dieser theoretischen Ergebnisse durch experimentelle Untersuchungen bildet einen essenziellen Schritt für zukünftige Arbeiten. Weiterführend ist insbesondere die experimentelle Erprobung alternativer Ansteuerverfahren, wie resonante Gate-Treiber oder induktive Mitkopplung, von großem Interesse, um das Potenzial neuer Halbleitertechnologien voll auszuschöpfen.
Angesichts des rasanten Fortschritts in der Halbleiterentwicklung und der steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz elektronischer Systeme bleibt die fortwährende Erforschung und Optimierung von Verlustmechanismen ein zentrales Betätigungsfeld der Leistungselektronik. Die vorliegende Arbeit leistet dazu einen grundlegenden Beitrag, indem sie die wichtigsten Einflussgrößen systematisch erfasst und bewertet
Economic Reinforcement of Low Voltage Power Grids with Battery Energy Storage Systems: Combined Grid Service and Spot Market Trading
No full textThis work investigates the economic feasibility of using a battery energy storage system (BESS) for grid reinforcement in low-voltage (LV) power grids. We study the combined benefit of BESS when, on the one hand, it provides voltage stabilization as a grid service and, on the other hand, participates in the spot market for energy trading. We develop a detailed residential LV network model that accounts for the growing adoption of photovoltaic systems and heat pumps. Economic viability is assessed by calculating the net present value of the BESS over its lifetime. A section of the power grid of Jena, Germany, is used as a case study. The results demonstrate that integrating voltage stabilization and spot market trading enhances the cost-effectiveness of BESS for grid reinforcement with a financial improvement of roughly 57% compared with a single use-case solution
Analyse von Bedrohungen, Beleidigungen und tätlicher Gewalt gegenüber freiwilligen Feuerwehrkräften einer Kommune
No full textGewalt gegen Einsatzkräfte stellt eine zunehmend größere Belastung für Freiwillige Feuerwehren dar. Ziel dieser Arbeit war es, das Ausmaß, die Formen und den Umgang mit Übergriffen auf die Mitglieder der Freiwilligen Feuerwehr Werdau zu analysieren. Hierzu wurden 109 Feuerwehrangehörige im Rahmen einer quantitativen Querschnittserhebung befragt.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass 74,3 % der Befragten bereits Übergriffe erlebt haben. Am häufigsten traten dabei verbale Attacken auf. Auch nonverbale und körperliche Gewalt wurden berichtet, wenn auch deutlich seltener. Als typische Erscheinungsformen wurden Beschimpfungen, die Missachtung von Absperrungen sowie respektloses Verhalten gegenüber Einsatzkräften genannt. Im Umgang mit solchen Situationen setzen die Befragten überwiegend auf deeskalierende Strategien wie ein ruhiges Auftreten und eine sachliche Aufklärung. Es zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen den Geschlechtern: 78,3 % der Männer berichteten von Übergriffen, bei den Frauen lag der Anteil bei 52,9 %. Aufgrund der geringen Zahl weiblicher Befragter ist die Aussagekraft dieses Ergebnisses jedoch eingeschränkt.
In Bezug auf die Dienstzeit ergaben sich keine signifikanten Unterschiede. Allerdings hatten jüngere Einsatzkräfte eine höhere Wahrscheinlichkeit, Gewalterfahrungen zu machen. Die Untersuchung bestätigt zum Teil bestehende Forschungsergebnisse und liefert neue Einblicke in die Belastungssituation freiwilliger Feuerwehrkräfte im ländlichen Raum. Sie unterstreicht den Bedarf an präventiven Maßnahmen, insbesondere an Deeskalationsschulungen und struktureller Unterstützung, um Einsatzkräfte wirksam auf den Umgang mit Übergriffen vorzubereiten und ihre Sicherheit zu erhöhen
Маркетинговая трансформация индустрии развлечений Казахстана в эпоху цифровизации
No full textThe world economy is a system that is constantly evolving. Organizations must introduce creative initiatives in a competitive environment and abandon the usual business models to attract consumers. The global COVID-19 pandemic has thrown new challenges to the global economic system, driving it into a rigid survival framework. In such a situation, many organizations felt vulnerable and unable to compete. Others have begun to use innovative resources to retain their customers. The "service economy" concept has powerful potential for creating new opportunities in a crisis.The study aims to assess the Kazakhstani entertainment industry and predict development directions in the context of the global entertainment industry trends against the background of servitization processes. The research subject is the processes of servitization in the entertainment industry. The application of the positive approach resulted in the analysis of secondary information and quantitative research in the form of an online survey using the Google Form platform. When interviewing 60 respondents, non-probability convenience and judgmental sampling were used - the survey-involved students of Kurmangazy Kazakh National Conservatory and Al-Farabi Kazakh National University. The study's limitations are related to the study of show business, including music, cinema, and television. Looking at a broader range of entertainment industries requires more research. The conclusions drawn from the study results illustrate the typical situation for the Kazakhstani entertainment industry
Optimierung des Abführ- und Reinigungssystems einer Rohrprofilierungsmaschine
No full textDiese Diplomarbeit setzt sich mit der Entwicklung und Bewertung eines optimierten Abführ- und Reinigungskonzepts einer Rohrprofilierungsmaschine auseinander.
Nach der Darstellung des Standes der Technik werden verschiedene technische Lösungsansätze konzipiert, analysiert und hinsichtlich ihrer Reinigungswirkung experimentell untersucht. Zur Durchführung der Versuche wird ein Prüfstand entwickelt und aufgebaut, der eine systematische Datenerhebung ermöglicht. Die ermittelten Ergebnisse dienen der Auswahl eines favorisierten Konzepts. Auf dieser Grundlage erfolgt eine wirtschaftliche Bewertung sowie eine Gegenüberstellung der bestehenden Lösung mit dem entwickelten Konzept. Abschließend folgt die Auskonstruktion, sodass die Reinigungslösung in die bereits bestehende Fertigungsanlage ohne große Umbaumaßnahmen implementiert werden kann
Konstruktive Optimierung des Z3-Kopfes einer Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Aluminium-Strukturbauteilen
No full textDiese Diplomarbeit befasst sich mit der konstruktiven Optimierung des bestehenden Z3 – Kopfes der Maschinenreihe ECOSPEED. Ziel ist es dessen statische und dynamische Eigenschaften signifikant zu verbessern. Ein zentraler Punkt stellt dabei die Optimierung von Steifigkeit und Schwingungsverhalten unter Berücksichtigung der realen Belastungsszenarien bei der Bearbeitung von großvolumiger Aluminium-Strukturbauteilen dar. Mit Hilfe eines eigens dafür erstellten FE – Modells in dem Simulationsprogramm ANSYS wird der Ist – Zustand der aktuellen Baugruppe ermittelt. Dieser ist die Grundlage für eigentliche Optimierung. Die Geometrie wird vereinfacht von dem CAD – Modell in das Simulationsprogramm importiert und dort vernetzt sowie mit Kräften belastet. Der Fokus liegt dabei auf die Ausgabe von Verformungsergebnissen, welche die Realität exakt widerspiegeln sollen. Durch die Verformung kann die Steifigkeit des Z3 – Kopfes berechnet werden. Die ermittelten Ergebnisse für die Steifigkeiten und die Eigenfrequenzen sind die Grundlage aller weiteren Optimierungsrechnungen.
Anhand von den zuvor ermittelten Parametern Werkstoff, Länge und Breite der Schwenkarme oder dem Durchmesser des Tonnengestells werden verschiedene Varianten erstellt. Für jede dieser Varianten erfolgt eine separate FEM – Rechnung. Die Ergebnisse werden anhand selbst gewählter Anforderungskriterien in Bezug auf die Steifigkeit, der Eigenfrequenzen, der Masse oder der Anschlussgeometrie miteinander verglichen. Als optimale Variante stellt sich dabei eine Kombination von breiten und verkürzten Schwenkarmen aus Stahl heraus
Betriebliche Prävention von Rückenschmerzen: Querschnittsstudie zu Angebot, Nutzung und Akzeptanz in der modernen Arbeitswelt
No full textTheoretischer Hintergrund:
Rückenschmerzen zählen zu den häufigsten gesundheitlichen Beschwerden in der modernen Arbeitswelt und stellen sowohl für Beschäftigte als auch für Unternehmen eine erhebliche Belastung dar. Sie entstehen durch das Zusammenspiel körperlicher, psychischer und organisatorischer Faktoren. Betriebliche Prävention gilt daher als zentrale Maßnahme, um arbeitsbedingte Beschwerden zu reduzieren und die langfristige Gesundheit der Beschäftigten zu fördern. Dennoch zeigen Studien, dass bestehende Angebote häufig nicht ausreichend genutzt oder als wenig wirksam wahrgenommen werden.
Ziel- und Fragestellung:
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das Angebot, die Nutzung und die wahrgenommene Wirksamkeit betrieblicher Präventionsmaßnahmen zur Rückengesundheit zu untersuchen. Dabei stand die Frage im Mittelpunkt, welche individuellen und organisatorischen Faktoren die Inanspruchnahme beeinflussen und welche Barrieren einer aktiven Teilnahme entgegenstehen. Darüber hinaus sollten Ansatzpunkte für die Weiterentwicklung betrieblicher Gesundheitsförderung identifiziert werden.
Methodik:
Die Untersuchung erfolgte als quantitative Querschnittsstudie an einer Hochschule sowie in mehreren Unternehmen. Daraus resultierten 384 auswertbare Datensätze. Hierbei wurden Daten zu demografischen Merkmalen, Rückenschmerzprävalenzen, Nutzung und Bewertung präventiver Maßnahmen sowie wahrgenommene Barrieren erhoben. Die Daten wurden deskriptiv und inferenzstatistisch mit SPSS ausgewertet.
Ergebnisse:
Die Ergebnisse zeigten eine hohe Prävalenz von Rückenschmerzen (86,9 % innerhalb der Stichprobe) bei gleichzeitig nur moderater Nutzung vorhandener Präventionsangebote. Frauen und ältere Beschäftigte beteiligten sich häufiger an Präventionsmaßnahmen, während Studierende und Teilzeitkräfte geringere Teilnahmequoten aufwiesen.
Zeitmangel und Informationsdefizite stellten die häufigsten Barrieren dar.
Diskussion und Schlussfolgerungen:
Die Befunde verdeutlichten die Notwendigkeit, betriebliche Präventionsmaßnahmen stärker in den Arbeitsalltag zu integrieren, strukturell zu verankern und durch gezielte Kommunikationsstrategien sichtbarer zu machen. Eine stärkere Verbindung von ergonomischen, organisatorischen und motivationalen Ansätzen kann die Wirksamkeit und Akzeptanz betrieblicher Prävention langfristig erhöhen. Die Ergebnisse unterstreichen, dass betriebliche Prävention vor allem dann wirksam ist, wenn ergonomische, organisatorische und verhaltensbezogene Maßnahmen sinnvoll miteinander kombiniert werden und Beschäftigte aktiv in die Gestaltung einbezogen sind
