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





   

Forschungsschwerpunkt Elektrische Maschinen und Antriebe



Mit dem zunehmenden Bedarf von speziellen Elektromotoren für verschiedenste Anforderungen, mit neuen Werkstoffen und speziellen Bauformen entsteht die Forderung nach neuartigen Elektroantrieben. Diese erfordern moderne Entwurfsverfahren. Ziel der Forschung Elektrische Maschinen und Antriebe ist es, mit neuen Lösungsansätzen und modernen Entwurfsverfahren für Elektroantriebe

  • schneller analytischer Maschinenentwurf

  • Entwurf und Detailrechnung mittels FEM-Berechnung

  • Untersuchung stationärer und dynamischer Vorgänge in elektrischen Maschinen

  • Simulation des gesamten Antriebsstranges

In ihrer kombinierten Anwendung zu Maschinen mit höherer Leistungsdichte, Verkürzung von Entwicklungszeiten und der Anpassung umrichtergespeister Maschinen zu gelangen. Inhalte der Entwicklungs- und Forschungsarbeiten sind:

  • neue Entwurfsstrategien für Drehfeldmaschinen und Sondermaschinen durch Verknüpfung von analytischen und numerischen Rechnungen (Antriebslösungen   mit Magnettraktionsmaschinen, Entwurfbausteine für permanenterregte Synchronmaschinen, Asynchronmaschinen, Transversalflussmaschinen und Reluktanzmaschinen)

  • Untersuchung von Einzelerscheinungen in elektrischen Maschinen (Wicklungsoptimierung, Oberwellen und Schwingungen, Radial- und Tangentialkräfte, transiente Vorgänge, Bestimmung der Eisenverluste und Läuferzusatzverluste)

  • Untersuchung von Antriebssystemen einschließlich leistungselektronischer Stellglieder (Modellierung des Antriebsstranges Maschine-Umrichter, Simulation ausgewählter Betriebszustände, Oberschwingungen und Leistungsfaktor bei Umrichterbetrieb, Wirkungsgradermittlung eines kompletten Antriebsstranges)



Innovativer Traktionsantrieb im FEM - Entwurf

Im Bild ist die Verlustverteilung in einer innovativen permanenterregten Synchronmaschine dargestellt. Durch die FEM können beliebige Geometrien mit beliebigen Feldverläufen berechnet werden, unter Berücksichtigung der realen Sättigungsverhältnisse für jedes Feldelement. Statische und transiente Rechnungen bei verschiedensten Lastfällen sind möglich.

Prototyp eines Fahrzeugantriebs

Als Ergebnis des Entwurfs von Fahrzeugmotoren und Generatoren mit neuartigem Konstruktionsprinzip von Magnetkreis und Wicklung sowie eines anwendungsspezifischen Softwaresystems zur Unterstützung des Entwurfs und Modellierung des Antriebsstranges wurde durch den Auftraggeber ein Traktionsantrieb für den ÖPNV realisiert.

Verlustverteilung
  Bild: Verlustverteilung bei einem Traktionsantrieb (0..16 W/kg)

Weitere Informationen
Unter den nachfolgenden Links finden Sie weitere Informationen zu den folgenden Forschungsschwerpunkten:


i