Die vorliegende Arbeit befasst sich mit getriebelosen Antriebskonzepten auf der Basis einer permanentmagneterregten Synchronmaschine für zukünftige Schienenfahrzeuge. Im ersten Teil wird ein neues Antriebssystem 'Getriebeloser Antrieb für den ICE3' für zukünftige Hochgeschwindigkeits-Triebzüge vorgestellt. Es besteht aus einem 3-Phasen-IGBT-Pulswechselrichter, einer hochpoligen, permanentmagneterregten und vollgekapselten Drehstrom-Synchronmaschine, einem Schutzschalter zwischen Umrichter und Fahrmotor und einer Kardan-Hohlwellenkupplung. Auf der Grundlage einer analytischen Auslegung erfolgt mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente die Berechnung und Optimierung des Direktantriebs. Das neue getriebelose Antriebssystem wurde durch den Bau von Versuchsmustern erfolgreich getestet. Im zweiten Teil wird ein getriebeloses Antriebssystem für Metro-, U- oder S-Bahntriebzüge vorgestellt. Schwerpunkt dieser Untersuchung bildet die elektromagnetische Auslegung und Optimierung von Direktantrieben für den Personennahverkehr am Beispiel der U-Bahn Nürnberg und deren Vergleich mit dem bestehenden Antriebsystem aus Asynchronmmotor und Getriebe.

    This work deals with concepts for gearless drives, based on permanent magnet synchronous machines for future rail vehicles. In the first part, a new propulsion system - a gearless drive for ICE3 - for the next generation of high speed passenger trains is introduced. The system consists of a three phase IGBT traction converter and a fully enclosed, permanent magnet excited synchronous machine with high pole count, both connected by a circuit breaker for protection. A cardan hollow shaft coupling transmits the torque from the rotor to the wheelset. On the basis of analytical calculations, the machine design of the gearless drive and its optimisation is carried out by a finite element method. A prototype of this propulsion system was built and tested successfully. The second part describes the design of a gearless drive for commuter, subway and metro trains. This investigation focuses on the electromagnetical design of a direct drive for a train of the Nuremberg subway system and its optimisation. The resulting direct drive is compared to a conventional existing drive with induction motor and gear unit.


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    Titel :

    Permanentmagneterregte Synchronmaschine als Direktantrieb für die elektrische Traktion


    Weitere Titelangaben:

    Gearless drives based on permanent magnet synchronous machines for future rail vehicles


    Beteiligte:
    Koch, Thomas (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2007


    Format / Umfang :

    289 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen




    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





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