Verbesserte Berechnung von Magnetfeldern und Ummagnetisierungsverlusten in elektrischen Maschinen

Zusammenfassung

Eine exakte Vorausberechnung der Ummagnetisierungsverluste im Ständerblechpaket von Drehfeldmaschinen stützt sich neben einem Ummagnetisierungsverlustmodell auf die als Eingangsgröße benötigte Verteilung der Flussdichte nach Orientierung und Zeitverlauf. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit neben einem Ummagnetisierungsverlustmodell eine Methode zur zeiteffizienten Feldberechnung im Ständer vorgestellt mit dem Fokus auf einer Anwendung für elektrisch erregte Synchronmaschinen. Dabei wird hauptsächlich auf analytische Verfahren zurückgegriffen, die mit konformen Abbildungen geringe Rechenzeiten ermöglichen. Im Verlustmodell wird besonders auf den Einfluss von elliptischer Magnetisierung, anisotropen Materialeigenschaften und mechanischen Spannungen im Material auf die Verluste eingegangen. Zur vollständigen Betrachtung der Ummagnetisierungsverluste im homogenen Bereich des Ständers werden axiale Feldanteile betrachtet, die konstruktionsbedingt durch radiale Kühlkanäle entstehen und zu zusätzlichen Wirbelstromverlusten führen.

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Bibliographische Angaben

Auflage: 1/2020
Copyrightjahr: 2020
ISBN-Online: 978-3-95900-537-1
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem IAL
Band: 06/2020
Sprache: Deutsch
Seiten: 125
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff Seiten I - XII
1. Stand der Technik Kein Zugriff
2. Ziel und Aufbau der Arbeit Kein Zugriff
1. 1. Grundzusammenhänge Kein Zugriff
  2. Bereichstheorie und Magnetisierungsprozess Kein Zugriff
  3. Magnetisierungsarten und Flussdichteortskurven Kein Zugriff
2. 1. Verlusteigenschaften von Elektroblechen Kein Zugriff
  2. Statische Verluste Kein Zugriff
  3. Dynamische Verluste Kein Zugriff
  4. Messung der Ummagnetisierungsverluste Kein Zugriff
  5. Mechanische Spannungen Kein Zugriff
3. 1. Grundprinzip Kein Zugriff
  2. Abbilden der Original- auf die Zwischenebene Kein Zugriff
  3. Abbilden der Zwischen- auf die Bildebene Kein Zugriff
  4. Typischer Ablauf Kein Zugriff
4. Skalares magnetostatisches Potential Kein Zugriff
5. 1. Flussmessspulen Kein Zugriff
  2. Kalorimetrische Verlustmessung Kein Zugriff
1. Unterteilung der Statorgeometrie Kein Zugriff
2. 1. Numerische Voruntersuchung Kein Zugriff
  2. Berechnungsmethode Kein Zugriff
  3. Vergleich der Methode mit einer FE-Rechnung Kein Zugriff
3. 1. Numerische Voruntersuchung Kein Zugriff
  2. Berechnungsmethode Kein Zugriff
  3. Vergleich der Methode mit einer FE-Rechnung Kein Zugriff
4. 1. Numerische Voruntersuchung Kein Zugriff
  2. Berechnungsmethode Kein Zugriff
  3. Erweiterte Berechnungsmethode Kein Zugriff
  4. Vergleich der Methoden mit einer FE-Rechnung Kein Zugriff
5. 1. Vereinfachtes FE-Modell Kein Zugriff
  2. Vollständiges FE-Modell Kein Zugriff
6. 1. Veränderung der Flussverteilung im Lastbetrieb Kein Zugriff
  2. Veränderung der Flussverteilung im stationären Kurzschluss Kein Zugriff
7. Auswirkung des Bearbeitungsprozesses auf die Feldverteilung Kein Zugriff
8. Bewertung der Berechnungsdauer Kein Zugriff
1. 1. Berechnung der Elliptizität Kein Zugriff
  2. Hystereseverluste Kein Zugriff
  3. Klassische Wirbelstromverluste Kein Zugriff
  4. Anomale Wirbelstromverluste Kein Zugriff
  5. Validierung mit Messungen Kein Zugriff
  6. Zusammenfassung Kein Zugriff
2. Modellierung anisotroper Materialeigenschaften Kein Zugriff
3. Einfluss des Bearbeitungsprozesses auf die Ummagnetisierungsverluste Kein Zugriff
4. Temperaturkompensation der Ummagnetisierungsverluste Kein Zugriff
5. Verlustberechnung im belasteten Zustand der Maschine Kein Zugriff
6. Parameteranpassung bei veränderten Materialeigenschaften Kein Zugriff
7. Überblick über das Verlustmodell Kein Zugriff
1. Berechnung der zusätzlichen Verluste durch radiale Kühlkanäle Kein Zugriff
2. 1. Luftspaltweite und Kühlkanallänge Kein Zugriff
  2. Teilpaketlänge Kein Zugriff
  3. Zahnbreite Kein Zugriff
  4. Nutbreite Kein Zugriff
3. 1. Trennung der klassischen Wirbelstromverluste und der Wirbelstromverluste durch axiale Feldkomponenten Kein Zugriff
  2. Aufstellen und Parametrisieren einer Formel zur Berechnung der Kühlkanalverluste Kein Zugriff
  3. Berücksichtigung des Einflusses von Polradoberwellen Kein Zugriff
4. Messtechnische Validierung Kein Zugriff
5. Einfluss der Kühlkanallänge an einem Beispiel Kein Zugriff
Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 112 - 114
1. Untersuchte Maschinen Kein Zugriff
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 116 - 125