Numerische Berechnung und Optimierung einer Asynchronmaschine mit Käfigläufer zur elektrischen Lenkunterstützung im Kfz:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2005
|
| Schriftenreihe: | Aachener Schriftenreihe zur elektromagnetischen Energiewandlung
1 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | IV, 156 S. Ill., graph. Darst. 21 cm, 248 gr. |
| ISBN: | 3832244182 |
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|---|---|
| adam_text | NUMERISCHE BERECHNUNG UND OPTIMIERUNG EINER ASYNCHRONMASCHINE MIT
KAEFIGLAEUFER ZUR ELEKTRISCHEN LENKUNTERSTUETZUNG IM KFZ VON DER FAKULTAET
FUER ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN
TECHNISCHEN HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES
EINES DOKTORS DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION
VORGELEGT VON DIPLOM-INGENIEUR CHRISTOPH SCHLENSOK GEB. SCHULZE UPHOFF
AUS BOCHUM BERICHTER: UNIV.-PROF. DR.-ING. DR. H. C. GERHARD HENNEBERGER
UNIV.-PROF. DR.-ING. HENNING WALLENTOWITZ UNIV.-PROF. DR.-ING. HABIL.
DR. H. C. KAY HAMEYER TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 11. JULI 2005 D 82
(DISS. RWTH AACHEN) INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 ELEKTRISCHE
LENKUNTERSTUETZUNG 3 3 GRUNDLAGEN DER ELEKTRISCHEN LENKHILFEANTRIEBE 7
3.1 VERGLEICH VON ASYNCHRON-UND SYNCHRONMASCHINE 7 3.2 ASYNCHRONMASCHINE
MIT KAEFIGLAEUFER 9 3.2.1 HISTORISCHER UEBERBLICK 9 3.2.2 AUFBAU 10 3.2.3
FUNKTIONSPRINZIP 10 3.2.4 VERWENDETE MASCHINENVARIANTEN 11 3.2.5
PROBLEMSTELLUNGEN ALS LENKHILFEANTRIEB 13 4 ELEKTROMAGNETISCHE
SIMULATION UND OPTIMIERUNG 17 4.1 METHODE DER FINITEN ELEMENTE 17 4.2
ELEKTROMAGNETISCHE SIMULATION 19 4.2.1 2-DIMENSIONALES
FINITE-ELEMENTE-MODELL 19 4.2.2 2-DIMENSIONALE, TRANSIENTE SIMULATION 20
4.2.3 BERECHNUNG DER ROTORSTABSTROEME 23 4.2.4 3-DIMENSIONALES
FINITE-ELEMENTE-MODELL 25 4.2.5 3-DIMENSIONALE, STATISCHE SIMULATION 26
4.2.6 ELEKTROMAGNETISCHE KRAEFTE AM STATORZAHN 28 4.2.6.1 2-DIMENSIONALE
KRAFTANREGUNG 28 4.2.6.2 3-DIMENSIONALE KRAFTANREGUNG 31 4.3 SIMULATION
GESCHRAEGTER ROTORNUTEN: MULTI-SLICE-METHODE 33 4.3.1 METHODEN ZUR
SIMULATION GESCHRAEGTER ROTORNUTEN 33 4.3.2 MODELLBILDUNG MITTELS
MULTI-SLICE-METHODE 34 4.4 AUSWAHL DER GUENSTIGSTEN ROTORNUTZAHL 36 4.4.1
AUSWAHLKRITERIEN 37 INHALTSVERZEICHNIS 4.4.2 ANALYSE DER
LUFTSPALTINDUKTION 37 4.4.3 DREHMOMENT- UND GLOBALKRAFTANALYSE 40 4.5
OPTIMIERUNG DES SCHRAEGUNGSWINKELS DES ROTORS 41 4.5.1 ANALYSE DER
LUFTSPALTINDUKTION 41 4.5.2 ANALYSE DES DREHMOMENTS 42 4.6 OPTIMIERUNG
DER STATORZAHNGEOMETRIE 43 4.6.1 DREHMOMENT- UND GLOBALKRAFTANALYSE 43
4.6.2 ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN STATORZAEHNEN ... 48 5
ELEKTROMAGNETISCHE SIMULATION UND ANALYSE FERTIGUNGSBEDINGTER
FEHLSTELLEN 51 5.1 EXZENTRISCHE ROTORLAGE 51 5.1.1 VERSCHIEDENE ARTEN
VON EXZENTRIZITAET 51 5.1.2 MODELLANPASSUNG 53 5.1.3 DREHMOMENT- UND
GLOBALKRAFTANALYSE 54 5.1.4 ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN
STATORZAEHNEN ... 56 5.2 STANZKERBEN IM STATORZAHNKOPF 59 5.2.1
MODELLANPASSUNG 59 5.2.2 DREHMOMENT- UND GLOBALKRAFTANALYSE 60 5.2.3
ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN STATORZAEHNEN ... 62 5.3
WUCHTKERBEN IM ROTORZAHNKOPF 63 5.3.1 MODELLANPASSUNG 65 5.3.2 ANALYSE
DES LUFTSPALTFELDES 66 5.3.3 DREHMOMENT UND GLOBALKRAFTANALYSE 66 5.3.4
ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN STATORZAEHNEN ... 70 5.4
LUFTEINSCHLUESSE IM ALUMINIUMSPRITZGUSS DER ROTORSTAEBE 72 5.4.1 ANALYSE
DES LUFTSPALTFELDES 74 5.4.2 DREHMOMENT UND GLOBALKRAFTANALYSE 75 5.4.3
ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN STATORZAEHNEN ... 78
INHALTSVERZEICHNIS 6 STRUKTURDYNAMISCHE SIMULATION 79 6.1 TRANSFORMATION
DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE 80 6.1.1 STRUKTURDYNAMISCHES
FINITE-ELEMENTE-MODELL 80 6.1.2 TRANSFORMATION DER
OBERFLAECHENKRAFTDICHTE IM 3-DIMENSIONALEN 83 6.1.3 TRANSFORMATION DER
OBERFLAECHENKRAFTDICHTE IM 2-DIMENSIONALEN 84 6.2 BEWERTUNGSKRITERIEN FUER
DIE VERFORMUNG 86 6.2.1 KOERPERSCHALLPEGEL 86 6.2.2 KOERPERSCHALLMASS 87
6.2.3 SCHWINGUNGSMODEN 87 6.3 VERFORMUNG BEI 3-DIMENSIONALER
KRAFTANREGUNG 89 6.4 VERFORMUNG BEI 2-DIMENSIONALER KRAFTANREGUNG 93
6.4.1 VERGLEICH DER SIMULATION MIT KRAFTANREGUNG AUS 2- UND 3-
DIMENSIONALEN MODELL 93 6.4.2 VERSCHIEDENE MULTI-SLICE-MODELLE 95 6.4.3
VERGLEICH GESCHRAEGTER UND UNGESCHRAEGTER ROTORNUTEN 99 6.4.4
GEGENUEBERSTELLUNG VON SIMULATIONS- UND MESSERGEBNISSEN . . 101 6.5
VERFORMUNG BEI OPTIMIERTER STATORZAHNGEOMETRIE 102 7 STRUKTURDYNAMISCHE
SIMULATION UND ANALYSE FERTIGUNGSBEDINGTER FEHLSTELLEN 105 7.1
EXZENTRISCHE ROTORLAGE 105 7.1.1 DIFFERENZVERFORMUNG 105 7.1.2
KOERPERSCHALLMASS 106 7.1.3 KOERPERSCHALLPEGEL 108 7.1.4 WEITERE
UNTERSUCHUNGEN 109 7.1.5 ZUSAMMENFASSUNG 110 7.2 STANZKERBEN IM
STATORZAHNKOPF 110 7.2.1 DIFFERENZVERFORMUNG 110 7.2.2 KOERPERSCHALLMASS
HO 7.2.3 KOERPERSCHALLPEGEL 111 7.2.4 ZUSAMMENFASSUNG 112 7.3 WUCHTKERBEN
IM ROTORZAHNKOPF 112 INHALTSVERZEICHNIS 7.3.1 DIFFERENZVERFORMUNG 113
7.3.2 KOERPERSCHALLMASS 113 7.3.3 KOERPERSCHALLPEGEL 114 7.3.4
ZUSAMMENFASSUNG 116 7.4 LUFTEINSCHLUESSE IN DEN ROTORSTAEBEN 116 7.4.1
DIFFERENZVERFORMUNG 116 7.4.2 KOER^ERSCHALLMASS 118 7.4.3
KOERPERSCHALLPEGEL 118 7.4.4 ZUSAMMENFASSUNG 119 7.5 SCHLUSSBEMERKUNGEN
119 8 BEWERTUNG 121 9 ZUSAMMENFASSUNG 125 ANHANG 127 A TECHNISCHE DATEN
DER UNTERSUCHTEN ASYNCHRONMASCHINEN 127 B ERGAENZUNGEN ZUR
MULTI-SLICE-METHODE 129 B.L DEFINITION DES SCHRAEGUNGSWINKELS 129 B.2
HERLEITUNG DER SCHRAEGUNGSFAKTOREN 130 B.2.1 SCHRAEGUNGSFAKTOR BEI
KONTINUIERLICHER SCHRAEGUNG 130 B.2.2 SCHRAEGUNGSFAKTOR BEI DISKRETER
SCHRAEGUNG 130 B.3 MULTI-SLICE-VERTEILUNGEN 131 B.3.1 AEQUIDISTANTE
VERTEILUNG (UD) 132 B.3.2 RANDSCHEIBENVERTEILUNG (EUD) 132 B.3.3
GAUSS SCHE VERTEILUNG (GD) 133 B.3.4 LOBATTO SCHE VERTEILUNG (LD) 135
B.3.5 WEITERE VERTEILUNGEN 136 C TRANSFORMATION DER
OBERFLAECHENKRAFTDICHTE 137 D FORMELZEICHEN 139 LITERATURVERZEICHNIS 141
|
| adam_txt |
NUMERISCHE BERECHNUNG UND OPTIMIERUNG EINER ASYNCHRONMASCHINE MIT
KAEFIGLAEUFER ZUR ELEKTRISCHEN LENKUNTERSTUETZUNG IM KFZ VON DER FAKULTAET
FUER ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN
TECHNISCHEN HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES
EINES DOKTORS DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION
VORGELEGT VON DIPLOM-INGENIEUR CHRISTOPH SCHLENSOK GEB. SCHULZE UPHOFF
AUS BOCHUM BERICHTER: UNIV.-PROF. DR.-ING. DR. H. C. GERHARD HENNEBERGER
UNIV.-PROF. DR.-ING. HENNING WALLENTOWITZ UNIV.-PROF. DR.-ING. HABIL.
DR. H. C. KAY HAMEYER TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 11. JULI 2005 D 82
(DISS. RWTH AACHEN) INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 ELEKTRISCHE
LENKUNTERSTUETZUNG 3 3 GRUNDLAGEN DER ELEKTRISCHEN LENKHILFEANTRIEBE 7
3.1 VERGLEICH VON ASYNCHRON-UND SYNCHRONMASCHINE 7 3.2 ASYNCHRONMASCHINE
MIT KAEFIGLAEUFER 9 3.2.1 HISTORISCHER UEBERBLICK 9 3.2.2 AUFBAU 10 3.2.3
FUNKTIONSPRINZIP 10 3.2.4 VERWENDETE MASCHINENVARIANTEN 11 3.2.5
PROBLEMSTELLUNGEN ALS LENKHILFEANTRIEB 13 4 ELEKTROMAGNETISCHE
SIMULATION UND OPTIMIERUNG 17 4.1 METHODE DER FINITEN ELEMENTE 17 4.2
ELEKTROMAGNETISCHE SIMULATION 19 4.2.1 2-DIMENSIONALES
FINITE-ELEMENTE-MODELL 19 4.2.2 2-DIMENSIONALE, TRANSIENTE SIMULATION 20
4.2.3 BERECHNUNG DER ROTORSTABSTROEME 23 4.2.4 3-DIMENSIONALES
FINITE-ELEMENTE-MODELL 25 4.2.5 3-DIMENSIONALE, STATISCHE SIMULATION 26
4.2.6 ELEKTROMAGNETISCHE KRAEFTE AM STATORZAHN 28 4.2.6.1 2-DIMENSIONALE
KRAFTANREGUNG 28 4.2.6.2 3-DIMENSIONALE KRAFTANREGUNG 31 4.3 SIMULATION
GESCHRAEGTER ROTORNUTEN: MULTI-SLICE-METHODE 33 4.3.1 METHODEN ZUR
SIMULATION GESCHRAEGTER ROTORNUTEN 33 4.3.2 MODELLBILDUNG MITTELS
MULTI-SLICE-METHODE 34 4.4 AUSWAHL DER GUENSTIGSTEN ROTORNUTZAHL 36 4.4.1
AUSWAHLKRITERIEN 37 INHALTSVERZEICHNIS 4.4.2 ANALYSE DER
LUFTSPALTINDUKTION 37 4.4.3 DREHMOMENT- UND GLOBALKRAFTANALYSE 40 4.5
OPTIMIERUNG DES SCHRAEGUNGSWINKELS DES ROTORS 41 4.5.1 ANALYSE DER
LUFTSPALTINDUKTION 41 4.5.2 ANALYSE DES DREHMOMENTS 42 4.6 OPTIMIERUNG
DER STATORZAHNGEOMETRIE 43 4.6.1 DREHMOMENT- UND GLOBALKRAFTANALYSE 43
4.6.2 ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN STATORZAEHNEN . 48 5
ELEKTROMAGNETISCHE SIMULATION UND ANALYSE FERTIGUNGSBEDINGTER
FEHLSTELLEN 51 5.1 EXZENTRISCHE ROTORLAGE 51 5.1.1 VERSCHIEDENE ARTEN
VON EXZENTRIZITAET 51 5.1.2 MODELLANPASSUNG 53 5.1.3 DREHMOMENT- UND
GLOBALKRAFTANALYSE 54 5.1.4 ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN
STATORZAEHNEN . 56 5.2 STANZKERBEN IM STATORZAHNKOPF 59 5.2.1
MODELLANPASSUNG 59 5.2.2 DREHMOMENT- UND GLOBALKRAFTANALYSE 60 5.2.3
ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN STATORZAEHNEN . 62 5.3
WUCHTKERBEN IM ROTORZAHNKOPF 63 5.3.1 MODELLANPASSUNG 65 5.3.2 ANALYSE
DES LUFTSPALTFELDES 66 5.3.3 DREHMOMENT UND GLOBALKRAFTANALYSE 66 5.3.4
ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN STATORZAEHNEN . 70 5.4
LUFTEINSCHLUESSE IM ALUMINIUMSPRITZGUSS DER ROTORSTAEBE 72 5.4.1 ANALYSE
DES LUFTSPALTFELDES 74 5.4.2 DREHMOMENT UND GLOBALKRAFTANALYSE 75 5.4.3
ANALYSE DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE AN DEN STATORZAEHNEN . 78
INHALTSVERZEICHNIS 6 STRUKTURDYNAMISCHE SIMULATION 79 6.1 TRANSFORMATION
DER OBERFLAECHENKRAFTDICHTE 80 6.1.1 STRUKTURDYNAMISCHES
FINITE-ELEMENTE-MODELL 80 6.1.2 TRANSFORMATION DER
OBERFLAECHENKRAFTDICHTE IM 3-DIMENSIONALEN 83 6.1.3 TRANSFORMATION DER
OBERFLAECHENKRAFTDICHTE IM 2-DIMENSIONALEN 84 6.2 BEWERTUNGSKRITERIEN FUER
DIE VERFORMUNG 86 6.2.1 KOERPERSCHALLPEGEL 86 6.2.2 KOERPERSCHALLMASS 87
6.2.3 SCHWINGUNGSMODEN 87 6.3 VERFORMUNG BEI 3-DIMENSIONALER
KRAFTANREGUNG 89 6.4 VERFORMUNG BEI 2-DIMENSIONALER KRAFTANREGUNG 93
6.4.1 VERGLEICH DER SIMULATION MIT KRAFTANREGUNG AUS 2- UND 3-
DIMENSIONALEN MODELL 93 6.4.2 VERSCHIEDENE MULTI-SLICE-MODELLE 95 6.4.3
VERGLEICH GESCHRAEGTER UND UNGESCHRAEGTER ROTORNUTEN 99 6.4.4
GEGENUEBERSTELLUNG VON SIMULATIONS- UND MESSERGEBNISSEN . . 101 6.5
VERFORMUNG BEI OPTIMIERTER STATORZAHNGEOMETRIE 102 7 STRUKTURDYNAMISCHE
SIMULATION UND ANALYSE FERTIGUNGSBEDINGTER FEHLSTELLEN 105 7.1
EXZENTRISCHE ROTORLAGE 105 7.1.1 DIFFERENZVERFORMUNG 105 7.1.2
KOERPERSCHALLMASS 106 7.1.3 KOERPERSCHALLPEGEL 108 7.1.4 WEITERE
UNTERSUCHUNGEN 109 7.1.5 ZUSAMMENFASSUNG 110 7.2 STANZKERBEN IM
STATORZAHNKOPF 110 7.2.1 DIFFERENZVERFORMUNG 110 7.2.2 KOERPERSCHALLMASS
HO 7.2.3 KOERPERSCHALLPEGEL 111 7.2.4 ZUSAMMENFASSUNG 112 7.3 WUCHTKERBEN
IM ROTORZAHNKOPF 112 INHALTSVERZEICHNIS 7.3.1 DIFFERENZVERFORMUNG 113
7.3.2 KOERPERSCHALLMASS 113 7.3.3 KOERPERSCHALLPEGEL 114 7.3.4
ZUSAMMENFASSUNG 116 7.4 LUFTEINSCHLUESSE IN DEN ROTORSTAEBEN 116 7.4.1
DIFFERENZVERFORMUNG 116 7.4.2 KOER^ERSCHALLMASS 118 7.4.3
KOERPERSCHALLPEGEL 118 7.4.4 ZUSAMMENFASSUNG 119 7.5 SCHLUSSBEMERKUNGEN
119 8 BEWERTUNG 121 9 ZUSAMMENFASSUNG 125 ANHANG 127 A TECHNISCHE DATEN
DER UNTERSUCHTEN ASYNCHRONMASCHINEN 127 B ERGAENZUNGEN ZUR
MULTI-SLICE-METHODE 129 B.L DEFINITION DES SCHRAEGUNGSWINKELS 129 B.2
HERLEITUNG DER SCHRAEGUNGSFAKTOREN 130 B.2.1 SCHRAEGUNGSFAKTOR BEI
KONTINUIERLICHER SCHRAEGUNG 130 B.2.2 SCHRAEGUNGSFAKTOR BEI DISKRETER
SCHRAEGUNG 130 B.3 MULTI-SLICE-VERTEILUNGEN 131 B.3.1 AEQUIDISTANTE
VERTEILUNG (UD) 132 B.3.2 RANDSCHEIBENVERTEILUNG (EUD) 132 B.3.3
GAUSS'SCHE VERTEILUNG (GD) 133 B.3.4 LOBATTO'SCHE VERTEILUNG (LD) 135
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