FAelA - Design und Optimierung von Flux-Switching Permanent Magnet Machines

Themengebiet:

Elektrische Maschinen und Antriebe

Stichworte:

• Innovative Topologien elektrischer Maschinen
• Flux-Switching Permanent Magnet Machine

Beschreibung:

Permanentmagnetmaschinen vereinen für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten eine Reihe wichtiger positiver Eigenschaften, wie z.B. eine hohe Leistungs- und Drehmomentdichte, eine hohe Effizienz und eine kompakte Bauform. Hierbei hat sich vor allem die permanenterregte Synchronmaschine (PMSM) auf dem Markt etabliert. Als großer Nachteil von PMSM kann die Tatsache genannt werden, dass dem Magnetwerkstoff kritische Seltene Erden zugesetzt werden, um die Änderung der magnetischen Eigenschaft in den Magneten aufgrund von Erwärmung zu stabilisieren.

Eine innovative Maschinentopologie, bei der fast vollständig auf kritische Seltene Erden im Magnetwerkstoff verzichtet werden kann, ist die Partitioned Stator Flux-Switching Machine (PS-FSPM). Der Aufbau dieser elektrischen Maschine besitzt große Ähnlichkeit mit der Topologie eines Magnetgetriebes. Diese höchst innovative Topologie bietet zudem das Potential einer deutlichen Steigerung der Drehmomentdichte im Vergleich mit konventionellen PMSM.

Aufgrund des hohen Innovationsgrades sind in der Literatur für die Auslegung von PS-FSPM kaum Berechnungsmethoden zu finden. Ziel des Projektes ist deshalb das Entwurfs- und Optimierungsverfahren der Topologie durch die Entwicklung von Berechnungsmodellen methodisch zu unterstützen. Die Entwicklungszeiten- und damit –Kosten können für die Industrieunternehmen dadurch deutlich reduziert werden.