Traktionsmotoren – Design, Optimierung und Analyse

Bei Elektro- und Hybridfahrzeugen sind die elektrische Antriebsmaschine und deren Ansteuerung von zentraler Bedeutung. Darüber hinaus werden verschiedene neuartige Techniken zur Lösung aktueller Probleme in der Maschinenauslegung eingeführt.

Im Seminar werden folgende Punkte behandelt:

• Grundlagen Elektrische Maschinen
  • Elektrische Maschinen, Wicklungstheorie, Rotortopologien, Materalien, Magnetischer Kreis, Luftspalt und Carter-Faktor, Berechnungsmethoden, Ersatzschaltbild
• Design elektrischer Maschinen
  • Anforderungen und Randbedingungen, Definition der Anfangswerte, Auswahl der Maschinentopologie, Auswahl der Materialien, mechanische und elektrische Belastbarkeit, konventioneller Dimensionierungsprozess, Optimierung
• Traktionsmotorbeispiele
  • Permanentmagnet-Synchronmaschine, Synchrone Reluktanzmaschine, Permanentmagnet-unterstützte Synchrone Reluktanzmaschine, Geschaltete Reluktanzmaschine, Asynchronmaschine, Spezialmaschinen
• Bestimmung der Maschinenparameter
  • Widerstand, Induktivität, Flussverkettung der Permanentmagneten, Kreuzkopplungseffekt, dq-Parameter, ‘fixed permeability’ Methode
• Thermische Analyse
  • Verluste, Entwärmung, Kühlungsmethoden, thermisches Ersatzschaltbild, Temperatureinfluss
• Geräusche und Vibrationen
  • Berechnung magnetischer Radialkräfte, Moden der Radialkräfte, Frequenzantwort, Einfluss von Statornutzung und Rotorexzentrizität, Einfluss der MMK-Harmonischen, Resonanzfrequenz, kritische Drehzahlen
• Optimierung – neueste Fortschritte bei elektrischen Maschinen
  • Rastmoment, Drehmomentwelligkeit, Wirkungsgrad, Geräusche und Vibrationen, thermische Probleme, Kurzschlussverhalten; Präsentation unterschiedlicher Lösungen