Forschungsberichte E-MOTIVE

Steigerung der Drehmomentdichte

FVA 632 II, IGF-Nr. 18 L

Abgeschlossen: Steigerung der Drehmomentdichte hocheffizienter Elektromotoren unter Berücksichtigung ihrer Eignung für hochautomatisierte Serienproduktion   
Im Fokus der zweiten Förderperiode des Projekts „Steigerung der Drehmomentdichte hocheffizienter Elektromotoren unter Berücksichtigung ihrer Eignung für hochautomatisierte Serienproduktion“ stand die Validierung der zuvor entwickelten Berechnungssoftware für die Vorausberechnung hochausgenutzter elektrischer Maschinen für den primären Einsatz in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen. Dazu wurden eine Induktionsmaschine und eine permanentmagneterregte Synchronmaschine neu designt, vorausberechnet und durch die Industriepartner gefertigt. Ausgangspunkt war der Antrieb des FIAT Liiona, anhand dessen die elektrischen und geometrischen Randbedingungen festgelegt worden sind.

Hauptaugenmerk lag dabei darauf, dass eine einfache und hochautomatisierten Serienfertigung gewährleistet ist. Neben akustischen Untersuchungen wurden ausführliche thermische Simulationen durchgeführt, um darauf Rückschlüsse ziehen zu können, in wie weit der Motor kompakter und kostengünstiger hergestellt werden kann. Die Herausforderungen bei der Dimensionierung der PMSM lagen zum einen wegen der vergrabenen Magnete bei der mechanischen Festigkeit des Rotors und zum anderen bei der Berechnung der Kurzschlussfestigkeit der Permanentmagneten mittels FEM. Anschließend wurden die Motoren auf dem Maschinenprüfstand am IAL messtechnisch untersucht und die Erkenntnisse daraus flossen in die weitere Optimierung der Berechnungssoftware ein.

Das IGF-Vorhaben 18 L der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Beanspruchung des Rotors mit zwei Magneten je Pol bei 8000 min-1