Schallschmidt
Dr.-Ing. Thomas Schallschmidt
2012 Promotion - Modellbasierte Regelung magnetisch gelagerter Rundtische
2003 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Otto-von-Guericke Universität/ Institut für Elektrische Energiesysteme
2002 Studienaufenthalt - Technische Universität Donezk
1997 Studium an der Otto-von Guericke Universität Magdeburg - Wirtschaftsingenieurwesen für Elektrotechnik
- Beratung zum Themengebiet der Elektrischen Antriebe und Antriebssysteme
- Bearbeitung von Forschungsaufträgen
- Umsetzung von Maximum Power Point Tracking-Regelungen für Generatorsysteme
- Inbetriebnahme und Optimierung von elektrischen Antriebssystemen
- Erstellung von Gutachten und Analysen für technische Anlagen
- Regelung unkonventioneller elektrischer Maschinen, z.B. Magnetlager
- Systemoptimierung mittels Regelung
- Inselnetzbetrieb von Asynchrongeneratoren
- Elektrische Messung von Turbinenkennlinien
Aktuelle Projekte
Zustandsüberwachung elektrischer Antriebe (Condition Monitoring)
Laufzeit: 01.01.2024 bis 31.12.2027
Elektrische Maschinen spielen eine fundamentale Rolle bei Herstellungs- und Verarbeitungsprozessen und auch in der Elektromobilität. Ein guter Zustand und eine hohe Effizienz des gesamten Antriebssystems sind daher sehr bedeutsam.
Im Rahmen des Projektes “Ausbau des Forschungsschwerpunktes Automotive mit Fokus auf eine nachhaltige Elektromobilität - KeM II” wird am Lehrstuhl für elektrische Antriebssysteme über einen Gesamtzeitraum von 4 Jahren ein Teilprojekt bearbeitet, dass die Methodenneu- und weiterentwicklung zur Zustands- bzw. Fehlererkennung elektrischer Maschinen beinhaltet. Dabei liegt der Fokus auf der Fehlerfrüherkennung während des Betriebes, die grundlegend für die Anwendung der fehlertoleranten Methoden ist.
Da jede elektrische Maschine oder Komponente des Antriebssystems einem Ausfallrisiko unterliegt, entsteht häufig auch ein Sicherheitsrisko oder ein wirtschaftliches Risiko. Im schlimmsten Fall kann ein Ausfall auch zu Folgeschäden an einer Anlage führen. Anfänglich kleine und unbemerkte Fehler entwickeln sich häufig zu gravierenden Defekten, woraus die Motivation entsteht, Fehler
möglichst früh zu erkennen. Weiterhin bildet die Möglichkeit der Fehlererkennung die Grundlage zur Umsetzung von fehlertoleranter Methoden und Techniken, die das Ziel haben, z.B. einen Komplettausfahl zu vermeiden und damit Risiken zu minimieren.
Aufbauend auf wissenschaftlichen Voruntersuchungen und Veröffentlichungen zu diesem Thema ist ein Ziel des Teilprojektes, die Methoden auf theoretischer und experimenteller Ebene zu vertiefen bzw. zu verbessern.
Abgeschlossene Projekte
Fluss-Strom-Transversalflussgenerator
Laufzeit: 01.07.2015 bis 30.06.2018
Dieses Teilprojekt ist Bestandteil des Verbundprojektes 'Komponenten' im Wachstumskern Fluss-Strom-Plus.
Zielstellung ist die Entwicklung eines Flussstrom-Transversalflussgenerators für Kleinwasserkraftanlagen für geringe Drehzahlen (10-20 U/min) und hohe Drehmomente bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad (> 0,90).
Der Entwurf, die Regelung und die Optimierung des Gesamtsystems bilden den Schwerpunkt der Arbeit im Institut für Elektrische Energiesysteme. Der Partner die D-I-E Elektro AG setzt den Prototyp unter Verwendung der theoretischen Untersuchungen in einem weiteren Teilprojekt um.
Als Herausforderung sind die Konstruktion des Magnetkreises und die Optimierung/Minimierung der Kupfer- und Eisenverluste zu sehen, was einer Wirkungsgradmaximierung gleichzusetzten ist. Es soll eine fertigungsfreundliche Maschinenkonstruktion entwickelt werden. Die dadurch wahrscheinlichen ungünstigeren elektrischen und mechanischen Eigenschaften, wie nichtsinusförmige Elektromotorische Kraft und Rastmomente sollen durch die eingesetzte Leistungselektronik im Zusammenspiel mit der zu entwickelnden Regelung kompensiert werden.
"THOR" - Entwicklung einer getriebelos verwendbaren Transversalflussmaschine für Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau ..
Laufzeit: 01.02.2013 bis 31.01.2015
Das geförderte Vorhaben ordnet sich in den Komplex der Entwicklung von elektrischen getriebelosen Direktantrieben mit hoher Momentendichte und niedrigen Drehzahlen für Anwendungen im Maschinenbau ein. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf hohe Momente und geringe Drehzahlen. Elektrische Maschinen mit geringem Masse-Leistungsverhältnis in klassischer Ausführung (Längsflussausführung) sind durch hohen Drehzahlen und geringe Momente gekennzeichnet. Höhere Leistungen lassen sich nur mit höheren Drehzahlen oder größerer Baugröße erreichen, da der Momentendichte über den verfügbaren Wicklungsquerschnitt konstruktiv Grenzen gesetzt sind. Wicklungs- und Magnetleiterquerschnitt sind bei Längsflussmaschinen auf dem Statorumfang verteilt und teilen sich die verfügbare Fläche. Da das Drehmoment über die Wechselwirkung zwischen Ständerfluss und Ständerstrom entsteht, existiert ein optimales Verhältnis zwischen diesen beiden Größen, bei dem bei gegebenem Statorumfang das Maximum des Momentes erreicht wird. Dem Fluss sind durch Sättigung und dem Strom durch die Erwärmung Grenzen gesetzt. Anders sind die Verhältnisse beim Transversalflussprinzip. Hier sind Magnetleiter und Strompfad konstruktiv entkoppelt und können unabhängig voneinander entworfen werden, d. h. der verfügbare Leiterquerschnitt wird durch den Querschnitt der magnetisch leitenden Aktivteile nicht eingeschränkt. Das Problem reduziert sich hierbei auf die optimale konstruktive Auslegung des Magnetsystems, bei dem es auf das optimale Verhältnis zwischen dem Haupt- und Streufluss ankommt.Neben einer optimierten Konstruktion der Maschine ist auch ein optimiertes Ansteuerungs- und Regelungskonzept Ziel dieses Kooperationsprojektes.
Entwicklung hochdrehender mehrphasiger Switch Reluktanz-Motoren für Gebläse- und Industrieanwendungen
Laufzeit: 01.07.2012 bis 30.06.2014
Der Kooperationspartner produziert Gebläse im Leistungsbereich von 1 bis 3 kW bei Drehzahlen bis zu 30000U/min. Als Antriebsmotor wird gegenwärtig ein einphasiger Reluktanzmotor eingesetzt, der sich durch einen einfachen Aufbau, Robustheit und geringe Kosten auszeichnet. Prinzipbedingt müssen mit diesen Vorteilen jedoch auch wesentliche Nachteile in Kauf genommen werden, die sich insbesondere im Entstehen von erheblichen Oberwellenmomenten und Geräuschen sowie Anlauf- und Erwärmungsproblemen äußern. Diese Probleme lassen sich mit leistungselektronischen Mitteln durch die Wahl optimaler Pulsmuster in bestimmten Grenzen reduzieren. Durch das Wirkprinzip des einphasigen Reluktanzmotors sind diesen Maßnahmen jedoch enge Grenzen gesetzt, die eine spürbare Verbesserung des Betriebsverhaltens nicht erwarten lassen. Wesentlich bessere Eigenschaften hinsichtlich seines Anlaufverhaltens und seiner Rüttelmomente und damit auch der Erwärmung lassen sich mit mehrphasiger Ausführung, angepasster Motorgeometrie und optimalen Pulsmustern erreichen. Am Reluktanzprinzip soll auf Grund seiner Einfachheit und Robustheit aber festgehalten werden.
Es wurde keine Person definiert.
2016
Buchbeitrag
Broken rotor bars detection in induction motor by using zero-sequence signal injection
Bossio, G.R.; Barrera, Pablo; Otero, M.; Leidhold, Roberto; Schallschmidt, Thomas
In: IECON 2016: 42th annual conference of the IEEE Industrial Electronics Society ; Florence, Italy, October 24 - 27, 2016 - Piscataway, NJ: IEEE, 2016 . - 2016, insges. 6 S.[Kongress: 42th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Florence, Italy, 24. - 27. October, 2016]
2015
Buchbeitrag
Transiente Simulation des nieder- und hochfrequenten Verhaltens von Asynchronmaschinen in SPICE
Krüger, Martin; Magdowski, Mathias; Wang, Xiaowei; Vick, Ralf; Schallschmidt, Thomas; Rinkleff, Thomas
In: Smart, effizient, mobil - 12. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 30. September und 1. Oktober 2015: 12. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 30. September und 1. Oktober 2015/ Magdeburger Maschinenbau-Tage - Magdeburg: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; Gabbert, Ulrich *1947-* - 12. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 30. September und 1. Oktober 2015, 2015, Beitrag A2-2, insgesamt 9 S.Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage 12 (Magdeburg : 2015.09.30-10.01)
Transient simulation of the low-frequency and high-frequency behavior of asynchronous machines in SPICE
Krüger, Martin; Magdowski, Mathias; Vick, Ralf; Schallschmidt, Thomas; Rinkleff, Thomas
In: Proceedings of IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility and EMC Europe - Piscataway, NJ: IEEE, S. 679-684, 2015
Umrichterbasierter Inselnetzbetrieb von Asynchrongeneratoren
Schallschmidt, Thomas; Ibrahim, Kemal; Leidhold, Roberto
In: Smart, effizient, mobil: 12. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 30. September und 1. Oktober 2015 - Magdeburg: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, 2015, Beitrag Art. C8-3, insgesamt 8 S.Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage 12 (Magdeburg : 2015.09.30-10.01)[Beitrag auf CD-ROM]
2014
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Electromagnetic rotary tables for mill and drill machining
Stamann, Mario Mario; Schallschmidt, Thomas; Leidhold, Roberto
In: WSEAS transactions on systems and control / World Scientific and Engineering Academy and Society - Stevens Point, Wis : [Verlag nicht ermittelbar] - Vol. 9.2014, Art. 21, S. 199-208
2013
Buchbeitrag
Control of magnetic bearings as rotary tables for mill and drill machining of heavy workpieces
Stamann, Mario Mario; Schallschmidt, Thomas; Leidhold, Roberto
In: Proceedings of the international conferences, Brasov, Romania, June 1 - 3, 2013 - [Athen] : WSEAS Press, S. 313-321
Low-Speed-Generator nach dem Transversalflussprinzip
Schallschmidt, Thomas; Stamann, Mario; Palis, Frank; Leidhold, Roberto
In: Effizienz, Präzision, Qualität - 11. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 25. und 26. September 2013 an der OVGU - Magdeburg : Univ. - 2013, Paper A5-2, insgesamt 6 S. Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage 11 Magdeburg 2013.09.25-26
Einsatz magnetisch gelagerter Maschinenrundtische zur spanenden Werkstückbearbeitung
Stamann, Mario Mario; Schallschmidt, Thomas; Leidhold, Roberto; Palis, Frank
In: Effizienz, Präzision, Qualität - 11. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 25. und 26. September 2013 an der OVGU - Magdeburg : Univ. - 2013, Paper C4-5, insgesamt 10 S. Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage 11 Magdeburg 2013.09.25-26
Magnetisch gelagerte Rundtische als intelligente Werkzeugmaschine
Schallschmidt, Thomas; Stamman, Mario; Leidhold, Roberto; Palis, Frank
In: Antriebssysteme 2013 : Elektrik, Mechanik und Hydraulik in der Anwendung ; Vorträge der 4. VDE/VDI-Tagung vom 17. bis 18. September 2013 in Nürtingen. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., S. 52-56 - (ETG-Fachbericht; 138)Kongress: Fachtagung Antriebssysteme; 4 (Nürtingen) : 2013.09.17-18
2012
Dissertation
Modellbasierte Regelung magnetisch gelagerter Rundtische
Schallschmidt, Thomas; Palis, Frank
In: Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2012, 133 S., Ill., graph. Darst.
2011
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
Control system design of magnetically suspended rotary table
Palis, Frank Frank; Schallschmidt, Thomas; Stamann, Mario Mario; Draganov, Denis
In: Ėlektrotechnïčnï ta komp'juternï sistemi - Kyïv . - 2011, Heft 3, S. 185-187
2008
Buchbeitrag
Adaptive fuzzy control of magnetically suspended rotary table
Schallschmidt, Thomas; Draganov, Denis; Palis, Frank
In: Proceedings : 1 - 3 September 2008, Poznań - Poland // EPE-PEMC 2008, 2008 13th International Power Electronics and Motion Control Conference. - [Piscataway, NJ] : IEEE; 2008, Paper ID: 419Kongress: EPE-PEMC 2008; 13 (Poznań, Poland) : 2008.09.01-01[Beitrag auf CD-ROM]
Nonlinear control design for magnetic bearings via automatic differentiation
Palis, Stefan; Stamann, Mario; Schallschmidt, Thomas
In: Proceedings - [Piscataway, NJ] : IEEE - 2008, Paper ID: 479 Kongress: EPE-PEMC 2008 13 Poznań, Poland 2008.09.01-01
Rechnergestützter Reglerentwurf für ein Magnetlager mit Scilab/Scicos-RTAI
Palis, Stefan; Stamann, Mario; Schallschmidt, Thomas
In: Entwurf komplexer Automatisierungssysteme, EKA 2008 - Beschreibungsmittel, Methoden, Werkzeuge und Anwendungen ; 10. Fachtagung, 15. bis 16. April 2008 Tutorium, 16. bis 17. April 2008 Fachtagung, Magdeburg, Denkfabrik im Wissenschaftshafen - Magdeburg : Univ. ; Jumar, Ulrich, S. 317-329 Kongress: Fachtagung 10 Magdeburg 2008.04.15-17