In diesem Beitrag wird für drei verschiedene Fahrzyklen jeweils ein verlustoptimiertes Design einer permanenterregten Synchronmaschine für den Einsatz im VW-CityStromer vorgestellt. Dazu werden die Parameter des Blechschnitts der Synchronmaschine durch eine Optimierungsrechnung bestimmt. Randbedingungen sind der zur Verfügung stehende Bauraum, die Spannung der Traktionsbatterie, eine maximal zulässige Drehzahl an der Motorwelle und eine untere Grenze für den Luftspalt der elektrischen Maschine. In Verbindung mit dem Elektrofahrzeug ergibt sich für jeden Fahrzyklus eine Verteilung der Betriebspunkte des Elektromotors in der Drehmoment-Drehzahl Ebene. Das mittlere Moment dieser Verteilungen ist für die betrachteten Zyklen nahezu gleich. Es zeigt sich, dass die Parameter des Blechschnitts von den gegebenen Randbedingungen und der mittleren Last im Zyklus wesentlich beeinflusst werden. Die Verteilung der Betriebspunkte innerhalb des Zyklus spielt eine untergeordnete Rolle.
In this paper the loss optimized design of permanent magnet synchronous machines for battery electric vehicles is discussed. The design is based on a VW-CityStromer and three different driving cycles. An optimal lamination layout is derived for each cycle. Constraints are the available design space, the voltage level of the traction battery, a maximum shaft speed and a lower limit on the air gap. By using the vehicle data each driving cycle can be transferred into a distribution of operating points in the torque speed plane. The average torque of this distribution is similar for all regarded cycles. It turns out that the parameters of the lamination layout depend mainly on the constraints and the average load of the driving cycle. The distribution of the operation points in the torque speed plane is of minor importance.
Einfluss des Fahrzyklus auf ein verlustoptimiertes Design permanenterregter Synchronmotoren für Batteriefahrzeuge
Influence of Driving Cycles on a Loss Optimized Design of Permanent Magnet Synchronous Machines for Battery Electric Vehicles
2013
8 Seiten, 10 Bilder, 7 Tabellen, 13 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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