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Michael Reinlein
Simulation der Eisenverluste und des Magnetisierungsbedarfs unter Berücksichtigung von Fertigungseinflüssen in Induktionsmaschinen
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Einfluss einzelner Fertigungseinflüsse auf den Magnetisierungsstrom und die Eisenverluste getrennt voneinander zu betrachten und infolgedessen eine genauere Berechnung zu erzielen. Im Vergleich zu vorherigen Arbeiten wird dies nicht ausschließlich anhand einzelner Maschinen vollzogen, sondern anhand einer großen Anzahl von 850 Maschinen durchgeführt.
Durch den Vergleich berechneter Magnetisierungsströme und Eisenverluste mit Leerlaufmessungen, werden zwei Themenschwerpunkte gesetzt. Dies betrifft zum einen den Einfluss von mechanischen Spannungen im Läuferblechpaket auf den Magnetisierungsstrom, hervorgerufen durch den zylindrischen Pressverband zwischen Welle und Läuferblechpaket. Dazu werden zunächst Messungen an einem modifizierten Einzelstreifentester durchgeführt. Durch mechanische Berechnungen werden die Ergebnisse aus dem Einzelstreifentester in eine elektromagnetische Rechnung eingebunden.
Zum anderen wird der Einfluss von Schnittkanten auf die Eisenverluste und den Magnetisierungsbedarf untersucht. Dazu finden Messungen drahterodierter bzw. wasserstrahlgeschnittener Blechstreifen statt, um eine annähernd ideale Referenzmessung zu besitzen. Um von den Messungen an einem Prototyp auf die zu erwartenden Messergebnisse der Serienmaschinen schließen zu können, wird zu Beginn der Einfluss des Laserstrahlschneidens auf die magnetischen Eigenschaften von Elektroblech untersucht. Schwerpunkt der Forschungen ist das Stanzen und der Werkzeugverschleiß des Stanzwerkzeugs. Die Messergebnisse werden in eine Magnetkreisrechnung eingebunden und die entwickelten Berechnungsmodelle anhand einer großen Anzahl von Maschinen validiert.
Abschließend werden die gewonnenen Ergebnisse bewertet und weiterführende Arbeiten aufgezeigt.
Durch den Vergleich berechneter Magnetisierungsströme und Eisenverluste mit Leerlaufmessungen, werden zwei Themenschwerpunkte gesetzt. Dies betrifft zum einen den Einfluss von mechanischen Spannungen im Läuferblechpaket auf den Magnetisierungsstrom, hervorgerufen durch den zylindrischen Pressverband zwischen Welle und Läuferblechpaket. Dazu werden zunächst Messungen an einem modifizierten Einzelstreifentester durchgeführt. Durch mechanische Berechnungen werden die Ergebnisse aus dem Einzelstreifentester in eine elektromagnetische Rechnung eingebunden.
Zum anderen wird der Einfluss von Schnittkanten auf die Eisenverluste und den Magnetisierungsbedarf untersucht. Dazu finden Messungen drahterodierter bzw. wasserstrahlgeschnittener Blechstreifen statt, um eine annähernd ideale Referenzmessung zu besitzen. Um von den Messungen an einem Prototyp auf die zu erwartenden Messergebnisse der Serienmaschinen schließen zu können, wird zu Beginn der Einfluss des Laserstrahlschneidens auf die magnetischen Eigenschaften von Elektroblech untersucht. Schwerpunkt der Forschungen ist das Stanzen und der Werkzeugverschleiß des Stanzwerkzeugs. Die Messergebnisse werden in eine Magnetkreisrechnung eingebunden und die entwickelten Berechnungsmodelle anhand einer großen Anzahl von Maschinen validiert.
Abschließend werden die gewonnenen Ergebnisse bewertet und weiterführende Arbeiten aufgezeigt.
Schlagwörter: Einzelstreifentester; Eisenverluste; Fertigungseinflüsse; Epsteinrahmen; Induktionsmaschinen; Magnetisierungsstrom; Magnetkreisrechnung; Schnittkanteneinfluss; Stanzwerkzeug; Zylindrischer Pressverband
Kaiserslauterer Beiträge zur Antriebstechnik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Gerhard Huth, Kaiserslautern
Band 13
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DOI 10.2370/9783844063578
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