HTW Dresden Arbeitsgruppe Elektrische Maschinen an der
Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH)





   

Aktuelle Projekte


Entwurf und Optimierung von Antrieben mit Switched Reluctance Machines

Das Wirkungsprinzip der Geschalteten Reluktanzmaschine, die auch unter dem Namen „Switched-Reluctance-Machine“ (SRM) bekannt  wurde, ist denkbar einfach: Die Zähne des mit einem Zahnrad vergleichbaren Maschinenläufers aus massivem oder geblechtem Eisen richten sich in das elektromagnetische Feld der ausgeprägten Statorpole aus. Durch gezieltes Weiterschalten des elektromagnetischen Feldes von einem Pol zum nächsten wird der Läufer in eine kontinuierliche Drehbewegung versetzt. Der immer zum Antriebssystem gehörende Frequenzumrichter übernimmt die Regelung der Ströme in den Polwicklungen und somit das gezielte Weiterschalten des elektromagnetischen Feldes. Mit dem Umrichter kann das Drehmoment, die Drehzahl und auch die Rotorlage des Geschalteten Reluktanzmotors gezielt beeinflusst werden. Durch die Kombination einer optimierten Maschinengeometrie mit moderner Steuer- und Regeltechnik stellen Antriebe mit Geschalteten Reluktanzmotoren eine ernsthafte Alternative zu AC- und DC- Motoren auch für Hochleistungsanwendungen dar.


Hochtourige Motoren mittlerer bis großer Leistung 

Hochtourige elektrische Maschinen bringen zahlreiche wirtschaftliche und technische Vorteile, da sie als Direktantriebe ein Getriebe als zusätzliches mechanisches Antriebselement vermeiden. Beispiele für den Einsatz von Hi-Speed-Antrieben sind:

  • Verdichter

  • Werkzeugmaschinen zur Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (High-Speed-Cutting)

  • High-Speed Generatoren für getriebelose Gasturbinen

  • Motor-Generatoren für Schwungradspeicher

  • Starter-Generatoren in Flugtriebwerken

  • Bremsmaschinen für Prüfstände, ...

Die Vorteile solcher Hi-Speed-Antriebe sind u.a.:

  • Kleiner Motor: Durch die hohe Drehzahl kann auch bei kleinem Drehmoment eine große Leistung erreicht werden. Da das Drehmoment die Motorgröße bestimmt, kann ein vergleichsweise kleiner Motor mit geringem Gewicht verwendet werden.

  • Kein Getriebe: Keine Getriebekosten, keine Ölleckage bzw. Ölwechsel, verschleißarmer Betrieb, Entfall der Getriebeverluste, geringeres Geräusch und höhere Überlastbarkeit.

  • Konzeption integrierter Antriebe: Die kompakte, volumensparende Bauweise erleichtert die Integration des Motors in die Arbeitsmaschine. Dies wird unterstützt durch die verringerte Bauteilezahl (kein Getriebe, Kupplungen, ...). Die Integration des Antriebs selbst eröffnet neue Gestaltungsmöglichkeiten für den Maschinenbau.

  • Erhöhte Dynamik: Durch den Verzicht auf mechanische Übertragungselemente entsteht ein mechanisch steifer Antrieb, der seinerseits eine erhöhte Regelgüte verspricht.