Identifizierung und Quantifizierung unterschiedlicher Methoden der Rotoroptimierung mit Fokus auf das Drehmomentrippel und Rastmoments bei permanenterregten Synchronmaschinen

  • Motivation

    Durch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs gewinnen störende Schwingungen und Geräusche von elektrischen Maschinen zunehmend an Bedeutung. Es ist daher erforderlich, bereits bei der Auslegung und Dimensionierung das akustische Verhalten des Antriebs abschätzen zu können. Einen großen Einfluss auf das akustische Verhalten hat das Drehmomentrippel unter Last und das Rastmoment im Leerlauf. Daher sind diese möglichst gering zu halten. Ein geeignetes Werkzeug um das Drehmoment zu berechnen, ist die numerische Simulation. In dieser Arbeit sollen mehrere Möglichkeiten der Reduktion des Drehmomentrippels und des Rastmoments identifiziert und quantifiziert werden.

     

    Aufgabenstellung

    In einer Literaturrecherche sollen mehrere Möglichkeiten identifiziert werden, das Drehmomentrippel und das Rastmoment zu minimieren. Der Fokus liegt dabei auf der Optimierung des Rotors. Dazu soll an einer vorgegebenen Motor-Geometrie, die in der Literaturrecherche gefundenen Methoden implementiert werden und das Ergebnis analysiert werden. Zur Analyse sollen Drehmomentrippel-Kennfelder über dem Statorstrom erstellt werden. Um auf die Ursachen schließen zu können, werden die räumlichen Luftspaltfelder betrachtet. Bei der Bewertung werden sowohl das absolute Drehmoment als auch die entstehenden Eisenverluste mitberücksichtigt. Ziel ist es unter Abschätzung der Abstriche im maximalen Drehmoment die optimale Rotorgeometrie zu berechnen.