An moderne elektrische Maschinen werden hohe Anforderungen gestellt, die oft nur dann erfüllt werden können, wenn die Materialien für die konkrete Anwendung optimal ausgenutzt werden. Im Zuge einer möglichst genauen und somit optimal auf die Antriebsaufgabe abgestimmten Berechnung müssen mehrere physikalische Disziplinen betrachtet werden. Um die physikalischen Vorgänge zu systematisieren, werden Modellebenen eingeführt, auf denen jeweils eine Disziplin zur Anwendung kommt. Eine entscheidende Rolle spielen die Art und der Grad der Kopplung zwischen den Ebenen. Die Systematik der Modellebenen wird um eine Diskussion der anwendbaren Berechnungsmethoden bereichert. Im zweiten Teil der Arbeit wird gezeigt, wie die interdisziplinäre Berechnungsmethodik in der Praxis angewendet wird, indem am Beispiel quergekühlter Maschinen Auslegungsgleichungen entwickelt werden, welche die elektrischen, magnetischen, thermischen und strömungsmechanischen Vorgänge beschreiben. Die Anwendung dieser Gleichungen wird im dritten Teil der Arbeit demonstriert. Dort wird ein kompakter, quergekühlter Traktionsmotor ausgelegt und messtechnisch untersucht, wobei eine sehr gute Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen der Berechnung und der Messung festgestellt wird. Am Ende der Arbeit wird kurz die Studie eines innovativen Asynchronmotors vorgestellt, um zu zeigen, dass die Querkühlung nicht nur zu besonders hohen Ausnutzungsgraden führen kann, sondern bei entsprechender Auslegung auch zu sehr hohen Wirkungsgraden. Bei allen Überlegungen wird großer Wert auf technologische Realisierbarkeit gelegt, sodass die Arbeit viel mehr ist als eine Reihe theoretischer Lösungsansätze, sondern als Leitfaden dienen kann, quergekühlte Maschinen für weitere Anwendungen zu entwickeln.

Hersteller:
Shaker Verlag GmbH
info@shaker.de
Am Langen Graben 15a
DE 52353 Düren