Sensorlos geregelte PM-Aussenläufermotoren für die Industrie

Im vorliegenden Projekt werden die Ergebnisse des FWF-Vorgängerprojekts P15408 (Untersuchungen zur optimalen Auslegung und zum hochdynamischen Betrieb von Aussenläufer-Permanentmagnet- Synchronmaschinen) in eine industrienahe Richtung weitergeführt. Dabei sollen die optimierten Aussenläufermotoren mit sehr hohen Drehmomentanforderungen speziell im Bereich Traktion (z.B.: Direktantriebe in Strassenbahnen und Nahverkehrszügen) beziehungsweise in der Automotiv- Branche (z.B.: Startergeneratoren, Hybridantriebe und Elektrofahrzeuge) zum Einsatz kommen. Die bisher gewonnenen Ergebnisse aus dem Vorgängerprojekt (P15408) lassen einen erfolgreichen Einsatz des sensorlosen INFORM-Konzepts erwarten. Die sensorlose Positionserfassung weist im Vergleich zu Systemen mit Lagegebern oder Tachogeneratoren eine Menge von Vorteilen auf wie etwa hohe Kosten und Platzeinsparungen bei erhöhtem Leistungsgewicht und erhöhter Robustheit. Aussenläufermotoren erzeugen im Vergleich zu klassischen Innenläufern bei gleichem Bauvolumen aufgrund des höheren Luftspaltdurchmessers (Statorwicklung innen) eine höhere tangentiale Kraftkomponente im Luftspalt (linear mit dem Radius) und folglich ein erhöhtes Drehmoment (quadratisch mit dem Radius). Im Projekt werden die oben genannten industrienahen Applikationen in Hinblick auf ihre charakteristischen Eigenschaften untersucht und nach Abwiegen der Realisierungsmöglichkeiten die vielversprechendste Möglichkeit umgesetzt. Dabei soll die in P15408 entwickelte Simulationsmethode zur Anwendung gelangen. Einerseits kann damit das magnetische Design in Richtung INFORM-Tauglichkeit gezüchtet, andererseits die von den industriellen Applikationen geforderten Randbedingungen untersucht und überprüft werden wobei schlussendlich eine optimale Motorgeometrie gefunden werden soll. Projektziel ist es, die in der industriellen Applikation erforderlichen Eigenschaften am Versuchsaufbau bei gleichzeitig erfolgreichem Einsatz der sensorlosen Algorithmen, sowohl bei tiefen Drehzahlen (INFORM- Verfahren) als auch im höheren Drehzahlbereich, nachzuweisen. Weiters sind Präsentationen bei potentiellen Kooperationspartnern aus der Industrie geplant.