Lorenz Schoch

offen

Motivation

Elektrische Fahrzeugantriebe werden typischerweise mit dreiphasigen E-Maschinen betrieben. Diese werden für den motorischen wie auch generatorischen Betrieb mit nahezu identischer Effizienz und symmetrischer Statorgeometrie ausgelegt. Typische Fahrzyklen, wie der Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Cycle (WLTC) weisen mit einem motorischen Betrieb von über 60 % den wesentlichen Anteil der Lebensdauer der Maschine aus. Der generatorische Betrieb ist diesem mit ca. 27 % unterlegen. Für häufige Langstreckenfahrten steigt der motorische Anteil weiter, da mit weniger Verzögerungen zu rechnen ist. Dies gilt sowohl für den Personenverkehr als auch Heavy Duty Anwendungen.

Aufgabenstellung

Im Zuge dieser Arbeit sollen die Potentiale von Maschinengeometrien untersucht werden, die eine einseitige Drehrichtung für einen motorischen Betrieb berücksichtigen. Die Auswirkungen auf die Effizienz der Maschine, das dynamische Verhalten und weitere Einflüsse werden identifiziert und mit symmetrischen Maschinen verglichen. Die bestehende Toolkette des ETI zur Auslegung elektrischer Maschinen wird hierzu verwendet und erweitert, um drehrichtungsabhängige Geometrien zu ermöglichen. Aufbauend auf einem grundlegenden Modell wird ein Design of Experiment (DOE) durchgeführt und die notwendigen Zielgrößen abgeleitet. Der Ablauf der Arbeit ist in folgende Schritte gegliedert:

- Recherche und Einarbeitung zum Stand der Technik
- Einarbeitung in FEM und Matlab zur Modellbildung
- Implementierung von Simulationsmodell und Durchführung von DOE
- Gegenüberstellung von symmetrischen und asymmetrischen
   Maschinendesigns anhand von ausgewählten Zielgrößen
- Ausarbeitung und Präsentation der Ergebnisse