Die permanentmagneterregte Synchronmaschine mit Seltene-Erden-Magneten ist die aktuell am häufigsten eingesetzte Maschinenvariante in elektrisch angetriebenen Straßenfahrzeugen, da sie hohe Drehmomentdichten und hohe Wirkungsgrade ermöglicht. Der Einsatz von leistungsstarken Seltene-Erden-Magneten ist aufgrund von großen Preisschwankungen und möglichen Versorgungsengpässen jedoch mit strategischen Risiken für die Fahrzeughersteller verbunden. Aus diesem Grund werden zunehmend Ansätze zur Reduzierung der Abhängigkeit von Seltenen Erden analysiert. Als alternative Maschinentypen kommen derzeit vorrangig die Asynchronmaschine und die elektrisch erregte Synchronmaschine in Frage. Eine weitere, bisher kaum für hochtourige Fahrzeuganwendungen untersuchte Alternative ist die synchrone Reluktanzmaschine (SynRM). Zur Untersuchung der Potenziale der SynRM wird im Rahmen dieser Arbeit zunächst ein automatisierter Entwurfsprozess unter Verwendung eines multikriteriellen Optimierungsalgorithmus entwickelt. Auf Basis dieser Entwurfsumgebung wird ein Fahrmotor mit einer Bemessungsleistung von 47 kW und einer maximalen Drehzahl von 10000 1/min ausgelegt. Zur experimentellen Verifizierung der Berechnungen wird ein entsprechender Prototyp aufgebaut und am Prüfstand betrieben. Am Beispiel dieser Maschine werden mögliche Ansatzpunkte zur Verbesserung des Betriebsverhaltens in Theorie und Praxis untersucht. Die Wahl der Blechgüte und die Anwendung neuer Verfahren zur Herstellung der Blechkonturen stehen dabei im Fokus. Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit der SynRM erfolgt abschließend ein umfassender Vergleich mit Synchronmaschinen mit vergrabenen Magneten. Zu diesem Zweck wird eine neue Auswahlsystematik zur multikriteriellen Bewertung verschiedener Maschinenvarianten vorgestellt.
Aktualisiert: 2020-06-30
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Um den Wartungsaufwand zu verringern und die Zuverlässigkeit und Effizienz zu erhöhen, steht heutzutage das Gesamtgewicht der Offshore-Windkraftanlagen (WKA) im Mittelpunkt der Forschung. In dieser Arbeit wird daher ein getriebeloses Energiemodul entwickelt, das in Offshore-WKA eingesetzt werden kann und mittels zweier Synchrongeneratoren die erzeugte Leistung unter Beachtung der Richtlinien ins Netz einspeist. Basierend auf einer Erregung durch Permanentmagnete und einer Aufteilung des elektrischen Systems in zwei Einheiten wird vorab der gemeinsame Betrieb der mechanischen und elektrischen Komponenten sowie ihr Schwingungsverhalten im Normal- und Fehlerfall eingehend untersucht und anhand eines Versuchsaufbaus eine Validierung dieses Modells vorgenommen. Mit einer robusten Regelung werden unabhängig von Parameterungenauigkeiten oder Systemstörungen der mechanische Teil entlastet bzw. die Triebstrangbelastungen verringert.
Für den Einsatz der Windkraftanlage im Offshore-Windpark wird im Rahmen dieser Arbeit der erste deutsche Offshore-Windpark „alpha ventus“ modelliert, um das dynamische Betriebsverhalten der WKA bei Netzfehlern dem eines konventionellen Kraftwerks gegenüberstellen zu können. Die Untersuchungen der entwickelten WKA sowie der Übertragungseigenschaften des Offshore-Windparks werden sowohl analytisch und praktisch als auch mithilfe des Netzberechnungsprogramms „Power Factory“ und Matlab/Simulink durchgeführt. Der Fokus beim Einsatz der WKA in alpha ventus ist jedoch auf die transienten Untersuchungen im elektrischen Bereich gerichtet.
Aktualisiert: 2020-06-05
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Im asiatischen Bereich werden Therapiemagnete schon seit langer Zeit erfolgreich eingesetzt. Das vorliegende Buch soll helfen, das Prinzip Magnet zu verstehen und aus diesem Verständnis heraus sinnvolle Anwendungen selbst ableiten zu können. Gleichzeitig gibt es eine Fülle von leicht umsetzbaren und effektiven Anleitungen für den Magneteinsatz bei herkömmlichen Therapien und zur allgemeinen Gesundheitsförderung.
Aktualisiert: 2022-12-17
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