Elektrisch erregte Synchronmaschinen als Fahrantriebe

Research output: Thesis › Doctoral thesis

Authors

  • André Brune

Research Organisations

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Details

Original languageGerman
QualificationDoctor of Engineering
Awarding Institution
Supervised by
  • Bernd Ponick, Supervisor
Date of Award5 Nov 2018
Place of PublicationGarbsen
Print ISBNs3959002416, 9783959002417
Electronic ISBNs978-3-95900-266-0
Publication statusPublished - 22 Nov 2018

Abstract

Die elektrisch erregte Synchronmaschine als Fahrantrieb für Hybrid- und Elektrofahrzeuge zeichnet sich bei geeigneter Dimensionierung vor allem durch einen hohen Antriebswirkungsgrad und eine besonders hohe Kurzzeitspitzenleistung aus. Zur zeiteffizienten und ganzheitlichen Vorausberechnung und Optimierung des elektromagnetischen und thermischen Verhaltens der ESM werden in der vorliegenden Dissertation neu erarbeitete Methoden detailliert vorgestellt und bewertet. Diese Berechnungsmethoden stellen eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, sodass auch hoch ausgenutzte und somit deutlich von Sättigungseffekten beeinflusste ESM mit einer hohen Vorausberechnungsqualität dimensioniert werden können. Mit dem analytisch und numerisch gekoppelten Ansatz lassen sich die relevanten elektromagnetischen Bewertungskriterien, wie beispielsweise der Antriebswirkungsgrad, die Ströme und Spannungen und die Einzelverluste, in vollständigen Drehmoment-Drehzahl-Kennfeldern ermitteln. Die Einzelverluste dienen wiederum als Eingangsgrößen für die thermische Modellierung der ESM. Für die betrachtete Hohlwellenkühlung werden ein verbesserter Ansatz basierend auf einem thermischen Netzwerkmodell sowie ein neu erarbeitetes Verfahren mittels Lösung der zweidimensionalen Wärmeleitungsgleichung dargelegt. Damit ist es möglich, die Hot-Spot-Temperatur der Erregerwicklung und die mittlere Erregerwicklungstemperatur treffsicher vorauszuberechnen. Neben dem methodischen Kern werden desweiteren die charakteristischen Eigenschaften der ESM bei der grundlegenden Betrachtung des Verhaltens an der Grenzkennlinie beleuchtet.

Cite this

Elektrisch erregte Synchronmaschinen als Fahrantriebe. / Brune, André.
Garbsen, 2018. 180 p.

Research output: Thesis › Doctoral thesis

Brune, A 2018, 'Elektrisch erregte Synchronmaschinen als Fahrantriebe', Doctor of Engineering, Leibniz University Hannover, Garbsen.
Brune, A. (2018). Elektrisch erregte Synchronmaschinen als Fahrantriebe. [Doctoral thesis, Leibniz University Hannover].
Brune A. Elektrisch erregte Synchronmaschinen als Fahrantriebe. Garbsen, 2018. 180 p. (Berichte aus dem IAL).
Brune, André. / Elektrisch erregte Synchronmaschinen als Fahrantriebe. Garbsen, 2018. 180 p.
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author = "Andr{\'e} Brune",
note = "Dissertation",
year = "2018",
month = nov,
day = "22",
language = "Deutsch",
isbn = "3959002416",
series = "Berichte aus dem IAL",
school = "Gottfried Wilhelm Leibniz Universit{\"a}t Hannover",

}

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TY - BOOK

T1 - Elektrisch erregte Synchronmaschinen als Fahrantriebe

AU - Brune, André

N1 - Dissertation

PY - 2018/11/22

Y1 - 2018/11/22

N2 - Die elektrisch erregte Synchronmaschine als Fahrantrieb für Hybrid- und Elektrofahrzeuge zeichnet sich bei geeigneter Dimensionierung vor allem durch einen hohen Antriebswirkungsgrad und eine besonders hohe Kurzzeitspitzenleistung aus. Zur zeiteffizienten und ganzheitlichen Vorausberechnung und Optimierung des elektromagnetischen und thermischen Verhaltens der ESM werden in der vorliegenden Dissertation neu erarbeitete Methoden detailliert vorgestellt und bewertet. Diese Berechnungsmethoden stellen eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, sodass auch hoch ausgenutzte und somit deutlich von Sättigungseffekten beeinflusste ESM mit einer hohen Vorausberechnungsqualität dimensioniert werden können. Mit dem analytisch und numerisch gekoppelten Ansatz lassen sich die relevanten elektromagnetischen Bewertungskriterien, wie beispielsweise der Antriebswirkungsgrad, die Ströme und Spannungen und die Einzelverluste, in vollständigen Drehmoment-Drehzahl-Kennfeldern ermitteln. Die Einzelverluste dienen wiederum als Eingangsgrößen für die thermische Modellierung der ESM. Für die betrachtete Hohlwellenkühlung werden ein verbesserter Ansatz basierend auf einem thermischen Netzwerkmodell sowie ein neu erarbeitetes Verfahren mittels Lösung der zweidimensionalen Wärmeleitungsgleichung dargelegt. Damit ist es möglich, die Hot-Spot-Temperatur der Erregerwicklung und die mittlere Erregerwicklungstemperatur treffsicher vorauszuberechnen. Neben dem methodischen Kern werden desweiteren die charakteristischen Eigenschaften der ESM bei der grundlegenden Betrachtung des Verhaltens an der Grenzkennlinie beleuchtet.

AB - Die elektrisch erregte Synchronmaschine als Fahrantrieb für Hybrid- und Elektrofahrzeuge zeichnet sich bei geeigneter Dimensionierung vor allem durch einen hohen Antriebswirkungsgrad und eine besonders hohe Kurzzeitspitzenleistung aus. Zur zeiteffizienten und ganzheitlichen Vorausberechnung und Optimierung des elektromagnetischen und thermischen Verhaltens der ESM werden in der vorliegenden Dissertation neu erarbeitete Methoden detailliert vorgestellt und bewertet. Diese Berechnungsmethoden stellen eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, sodass auch hoch ausgenutzte und somit deutlich von Sättigungseffekten beeinflusste ESM mit einer hohen Vorausberechnungsqualität dimensioniert werden können. Mit dem analytisch und numerisch gekoppelten Ansatz lassen sich die relevanten elektromagnetischen Bewertungskriterien, wie beispielsweise der Antriebswirkungsgrad, die Ströme und Spannungen und die Einzelverluste, in vollständigen Drehmoment-Drehzahl-Kennfeldern ermitteln. Die Einzelverluste dienen wiederum als Eingangsgrößen für die thermische Modellierung der ESM. Für die betrachtete Hohlwellenkühlung werden ein verbesserter Ansatz basierend auf einem thermischen Netzwerkmodell sowie ein neu erarbeitetes Verfahren mittels Lösung der zweidimensionalen Wärmeleitungsgleichung dargelegt. Damit ist es möglich, die Hot-Spot-Temperatur der Erregerwicklung und die mittlere Erregerwicklungstemperatur treffsicher vorauszuberechnen. Neben dem methodischen Kern werden desweiteren die charakteristischen Eigenschaften der ESM bei der grundlegenden Betrachtung des Verhaltens an der Grenzkennlinie beleuchtet.

M3 - Dissertation

SN - 3959002416

SN - 9783959002417

T3 - Berichte aus dem IAL

CY - Garbsen

ER -