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Elektronik und Systemintegration

Modulare Axialflussmaschine für hohes Drehmoment

Veröffentlichungsart

Beitrag in Fachzeitschrift

Medien

Springer Nature e & i Elektrotechnik und Informationstechnik

Veröffentlichungsdatum

2023-04-05

Band

April 2023

Heft

140

Seiten

S. 366–374

Herausgeber

Springer Nature

DOI

https://doi.org/10.1007/s00502-023-01133-5

Zitierung

Kleimaier, Alexander (2023): Modulare Axialflussmaschine für hohes Drehmoment. Springer Nature e & i Elektrotechnik und Informationstechnik April 2023 (140), S. S. 366–374. DOI: 10.1007/s00502-023-01133-5

Peer Reviewed

Ja

Autoren

Prof. Dr.-Ing. Alexander Kleimaier

Elektronik und Systemintegration

Modulare Axialflussmaschine für hohes Drehmoment

Abstract

Axialflussmaschinen eignen sich mit ihrer scheibenförmigen Bauweise gut dazu, eine hohe Drehmomentausbeute in Bezug auf das eingesetzte Aktivmaterial zu realisieren. Gleichzeitig erlaubt es der planare Aufbau, den Eisenkreis modular und möglichst einfach herstellbar zu gestalten. In diesem Beitrag wird eine Maschinenvariante vorgestellt, deren Eisenkreis aus U-Jochen mit UI-30-Kernblechen und Steckspulen aufgebaut ist. Solche genormten Bleche mit 30×40mm Außenmaß und 30×10mm Nutausschnitt werden normalerweise zum Bau von Transformatoren eingesetzt. Vorteile dieses Maschinendesigns sind einfache Herstellbarkeit und Skalierbarkeit über die Anzahl der U-Joche. Nachteile sind Wirbelstromverluste in den Magneten der Rotorscheibe, was den nutzbaren Drehzahlbereich aufgrund erhöhter Magnettemperaturen einschränkt. Da sich mit den UI-30-Kernblechen ebenso eine PMSM-Radialflussmaschine mit Außenläufer herstellen lässt, erfolgt ein direkter Vergleich der für beide Maschinenvarianten aufgebauten Prototypen anhand von Messdaten. In Bezug auf das Drehmoment ist die Radialflussmaschine
im Vorteil, während die Axialflussmaschine in Bezug auf Rotorverluste, Materialbedarf und Herstellbarkeit besser abschneidet.