Elektrotechnisches Institut (ETI)

Qualitativer Vergleich von verschiedenen Rotorkühlkonzepten

  • Motivation:

    Durch die immer steigende Leistungsdichte von elektrischen Maschinen im Traktionsbereich gewinnt das Kühlsystem immer mehr an Bedeutung. Die Leistungsdichte wird dabei auch maßgeblich von dem Kühlkonzept beeinflusst.
    Neben der Statorkühlung (meist eine Mantelkühlung) ist dabei auch die Rotorkühlung zu betrachten. Eine einfache Rotorkühlung durch eine Hohlwelle oder eine Rotorlanzenkühlung kommt bei den ausgelegten Maschinen an ihre Grenzen und neue Kühlkonzepte sind notwendig, um die entstehende Wärme abzuführen. Diese Kühlkonzepte beinhalten vor allem Laminierungskühlkonzepte, bei denen in das Elektroblech Kühlkanal eingebracht werden, um den thermischen Pfad von Kühlmedium zu den Verlusten zu minimieren.

    Aufgabenstellung:

    Zunächst soll eine Literaturrecherche von bestehenden Kühlkonzepten durchgeführt werden. Diese Kühlkonzepte werden dann klassifiziert und die vielversprechendsten werden weiter versucht. Zur Untersuchung wird eine Strömungssimulation aufgebaut, welche die Rotation der Welle beinhaltet. Basierend auf einer realen Rotorgeometrie und realen Rotorverlusten wird anschließend die Kühlleistung der verschiedenen Konzepte bewertet. Die Konzepte sollen abschließend noch genauer auf etwaige Sensitivitäten untersucht werden (Kanaldurchmesser, Fluidgeschwindigkeit,....)