In diesem Beitrag wurde die Entwicklung als auch Teile der Validierung eines elektrischen Radnabenmotors mit dreiphasiger Luftspaltwicklung und elektronischer Kommutierung erläutert. Aufgrund der verwendeten Luftspaltwicklung, ist es gelungen einen Prototyp mit einem Gesamtgewicht von ca. 20 kg bei einer maximalen Dauerleistung von 40 kW zu realisieren. Das mechanische und elektrische Verhalten des Motors wurde mit vier Differentialgleichungen sowie zwei algebraischen Gleichungen beschrieben. Aufgrund der auftretenden Wirbelströme in der dreiphasigen Luftspaltwicklung wurde eine Segmentierung vorgenommen und mit FEM Simulationsergebnissen für einen segmentierten und unsegmentierten Leiter dargestellt. Für den Prototyp wurde eine elektronische und somit bürstenlose Kommutierung realisiert. Dazu wurde die in Sternschaltung verbundene dreiphasige Luftspaltwicklung mit einer HEX-Brückenschaltung versehen. Die Kommutierungslogik wurde anhand der verwendeten drei digitalen Hallsensorsignale in einem Mikrocontroller generiert. Die Relativposition zwischen den Hallsensoren und der Wicklung wurde dargestellt und im Zusammenhang mit der optimalen Ausbeute der effektiven magnetischen Flussdichte gegenübergestellt. Weiterhin wurden die konstruktiven Anforderungen sowie die zur Auslegung notwendigen definierten Lastfälle erläutert. Ein Gesamtentwurf mit integrierter Flüssigkeitskühlung wurde dargestellt. Der für die Validierung notwenige Prüfstand und Messaufbau wurde gezeigt. Anhand der generatorischen Versuchsmessungen konnte die winkelabhängige Motorkonstante quantifiziert werden. Abschließend ist das Temperatur-Zeitverhalten der aktiven Flüssigkeitskühlung für unterschiedliche Verlustleistungen dargestellt worden.


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    Titel :

    Entwicklung und Validierung eines BLDC Radnabenmotors mit Luftspaltwicklung


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2013


    Format / Umfang :

    10 Seiten, 6 Bilder, 1 Tabelle, 7 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Datenträger


    Sprache :

    Deutsch