M.Sc. Silvan Scheuermann

offen

Motivation

Elektrische Maschinen werden vermehrt als Traktionsantriebe in der Automobilindustire eingesetzt, was eine hohe Drehmomentdichte sowie einen hohen Wirkungsgrad innerhalb eines geringen Bauraums erfordert.

Um den Anforderungen gerecht zu werden kommen vermehrt Hairpin-Wicklungen zum Einsatz. Diese bestehen aus einem Rechteckprofil und zeichnen sich durch einen hohen Nutfüllfaktor und einem kurzen Wicklungskopf aus. Die Entwicklung von leistungsfähigeren Motoren in immer kompakteren Bauweisen ist mit der Verbesserung der Eigenschaften von Isolationssystemen insbesondere in Bezug auf die elektrische, thermische, chemische und mechanische Belastung verbunden.

Für die Auslegung von Hochspannungsmotoren stellt die Isolierung eine große Herausforderung dar. Als eine der Ursachen für die schädigende Spannungsüberhöhung ist die Überlagerung der reflektierenden Spannungswelle mit der Versorgungsspannung aufgrund des Impedanzunterschiedes zwischen Kabel und Maschine zu nennen. Die rechteckförmige Betriebsspannung mit hohen Schaltfrequenzen erzeugt hohe Spitzenpegel und steile Anstiegsflanken (du/dt), die zusammen zur Erzeugung von Teilentladungen und beschleunigter Alterung von Isolationssystemen führen.

Im Rahmen des Projekts ein Prüfstand aufgebaut werden, um Teileinladungseinsetz- und Aussetzspannungen zu messen und Lebensdauermodelle validieren zu können. Eine simulatives Abbild der Messung ist im weiterführend geplant.

Aufgabenstellung

• Einarbeitung in die Thematik und entsprechender Software.
• Erstellen eines Prüfstands Modells für Teilentladungsmessungen.
• Identifizierung, Messung und Auswertung der Parameter
• Untersuchung und Gegenüberstellen von verschiedenen Isolationsstoffsystemen.
• Dokumentation und Präsentation der gewonnenen Erkenntnisse