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Fynn Könecke

• Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Leistungselektronik bringt neue Herausforderungen für die Hersteller von Isolierstoffen mit sich. Insbesondere die schnellen Spannungssprünge von Umrichtern können die Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Isolationsanordnungen beeinflussen. Für die Entwicklung entsprechender Gegenmaßnahmen ist es notwendig, die Auswirkung der Umrichterbelastung auf die Isolierung zu analysieren und durch Modelle abbilden zu können. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von Versuchsplänen auf Basis statistischer Versuchsplanung (DoE) und der Anwendung mithilfe relevanter statistischer Methoden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass für das verwendete PEEK-isolierte Material eine Mindestanzahl von 20 bis 25 Proben pro Durchgang notwendig ist. Weiterhin wird gezeigt, dass sich die Messwerte bei Temperaturen ≤50 °C nicht mehr durch eine einzelne Verteilungsfunktion abbilden lassen. Die Untersuchung mit einer Wärmebildkamera führt zu der Vermutung, dass die thermische Belastung bei diesen Temperaturen nicht konstant ist und sich daraus eine fehlende Unabhängigkeit der Messwerte ergibt. Final werden Möglichkeiten zum weiteren Umgang mit diesen Abweichungen aufgezeigt.
• The continuous advancement of power electronics poses new challenges for manufacturers of insulation materials. In particular, the rapid voltage changes generated by inverters can affect the lifetime and reliability of insulation systems. To develop effective countermeasures, it is necessary to analyze and model the impact of the stresses on the insulation. This bachelor thesis focuses on the development of experimental plans based on the design of experiments (DoE) and the application of relevant statistical methods. The results show that a minimum of 20 to 25 samples per run is required for the PEEK-insulated material used in this thesis. Furthermore, it is shown that the lifetimes at temperatures ≤50 °C can no longer be represented by a single distribution function. An investigation using a thermal imaging camera suggests that the thermal stress at these temperatures is not constant, resulting in a lack of independence of the measurement values. Finally, possibilities for addressing these deviations are presented.