Entwicklung von permanenterregten Transversalflußmaschinen hoher Drehmomentdichte für Traktionsantriebe:
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| Published: |
Aachen
Shaker
2002
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BERICHTE AUS DER ELEKTROTECHNIK
ROLF BLISSENBACH
ENTWICKLUNG VON PERMANENTERREGTEN
TRANSVERSALFLUSSMASCHINEN HOHER DREHMOMENTDICHTE FUER TRAKTIONSANTRIEBE
D 82 (DISS.RWTH AACHEN)
SHAKER VERLAG AACHEN 2002
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 DAS TRANSVERSALFLUSSKONZEPT 3
2.1 DIE GRUNDBAUFORM EINER TRANSVERSALFLUSSMASCHINE 3
2.1.1 AUFBAU UND FUNKTION 3
2.1.2 KRAFTBILDUNG IN DER MASCHINE 6
2.2 WEITERENTWICKLUNG DER GRUNDBAUFORM 8
2.2.1 AUFBAU DER MAGNETKREISE 8
2.2.2 VERGLEICH DER DREHMOMENTDICHTEN 13
2.3 WEITERE TOPOLOGIEN VON TRANSVERSALFLUSSMASCHINEN 15
3 AUSLEGUNG DER TRANSVERSALFLUOMASCHINE FUER EINEN TRAKTIONSANTRIEB 19
3.1 NUMERISCHE FELDBERECHNUNG MITTELS DER METHODE DER FINITEN ELEMENTE
19
3.2 MATERIALAUSWAHL FUER DIE AKTIVTEILE 22
3.2.1 PERMANENTMAGNETE 22
3.2.2 WEICHMAGNETISCHE WERKSTOFFE 24
3.2.2.1 EISENBLECHE 24
3.2.2.2 PULVERVERBUNDWERKSTOFFE 25
3.3 MAGNETISCHE KOPPLUNG IN EINER DREIPHASIGEN TRANSVERSALFLUSSMASCHINE
29
3.4 ANFORDERUNGEN AN DIE TRANSVERSALFLUSSMASCLIINE 33
3.4.1 ELEKTRISCHE DATEN 34
3.4.2 ABMESSUNGEN 34
3.5 ELEKTROMAGNETISCHE AUSLEGUNG MIT DER METHODE DER FINITEN ELEMENTE 35
3.5.1 AUSNUTZUNG DER SYMMETRIEEIGENSCHAFTEN 36
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
3.5.2 SPANNUNGSGRENZE DES UMRICHTERS 38
3.5.3 VARIATION DER GEOMETRIEPARAMETER 41
3.6 BESTIMMUNG DER KENNWERTE 47
3.6.1 DREHMOMENT 48
3.6.2 FLUSSVERKETTUNG UND SPANNUNG 49
3.6.3 LEISTUNGSFAKTOR 52
3.6.4 INDUKTIVITAET 53
3.7 ANALYTISCHE AUSLEGUNG 55
3.7.1 DIMENSIONIERUNGSGLEICHUNGEN 55
3.7.2 BESTIMMUNG DER ABMESSUNGEN 59
3.7.3 BERECHNUNG DER MASCHINENKENNWERTE 60
3.8 ANALYSE DER VERLUSTMECHANISMEN 64
3.8.1 TRANSIENTE BERECHNUNGSVERFAHREN 65
3.8.2 KUPFERVERLUSTE 67
3.8.3 VERLUSTE IM WEICHMAGNETISCHEN VERBUNDWERKSTOFF. 68
3.8.4 WIRBELSTROMVERLUSTE IN LEITFAEHIGEN MASCHINENTEILEN 77
3.8.4.1 PERMANENTMAGNETE 78
3.8.4.2 GEHAEUSE UND TRAEGER 81
3.8.5 BERECHNUNG DER KENNWERTE MITTELS LEISTUNGSBILANZ 87
3.8.6 WIRKUNGSGRADKENNLINIEN 89
3.9 BETRIEBSVERHALTEN MIT VORSTEUERUNG 90
3.9.1 ERWEITERUNG DES BETRIEBSBEREICHES 93
3.9.2 STEIGERUNG DES WIRKUNGSGRADES 95
FERTIGUNG DER TRANSVERSALFLUSSMASCLIINE 97
4.1 FERTIGUNGSMETHODEN 97
4.1.1 WICKLUNGEN 97
4.1.2 MAGNETISCHER KREIS 99
4.2 GESAMTAUFBAU UND MONTAGE 101
4.2.1 GEHAEUSETEILE 101
IMAGE 4
INHALLSVERZE ICHNIS
4.2.2 LAGERUNG UND KUEHLUNG 104
4.2.3 VERAENDERUNG DER ELEKTRISCHEN EIGENSCHAFTEN DES
PULVERVERBUNDWERKSTOFFES NACH ERHITZUNG 106
5 MESSUNGEN AM PRUEFSTAND 109
5.1 INBETRIEBNAHME DES PRUEFSTANDES 109
5.1.1 DYNAMISCHE SIMULATION 109
5.1.1.1 MODELLBILDUNG 110
5.1.1.2 REGELUNGSSTRUKTUR 112
5.1.2 PRUEFSTANDSREGELUNG MIT EINEM DSP-SYSTEM 113
5.1.3 BELASTUNGSMASCHINE UND MESSAUSRUESTUNG 114
5.2 MESSUNG DER KENNWERTE 116
5.2.1 LEERLAUF 116
5.2.2 STATIONAERE BETRIEBSPUNKTE 119
5.2.3 VORSTEUERUNG 124
5.2.4 GENERATORBETRIEB 126
5.2.5 DYNAMISCHES BETRIEBSVERHALTEN 127
5.3 THERMISCHE UNTERSUCHUNGEN 131
5.3.1 GRUNDLAGEN UND MODELLBILDUNG 131
5.3.2 MESSUNGEN UND IDENTIFIKATION 134
6 BEWERTUNG 139
7 ZUSAMMENFASSUNG 141
A TECHNISCHE DATEN DER AUSGELEGTEN TRANSVERSALFLUSSMASCHINE 143
B BEISPIEL EINER ANALYTISCHEN AUSLEGUNG 145
C VERZEICHNIS DER FORMELZEICHEN . 149
LITERATURVERZEICHNIS 153
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