Moderne Kraftfahrzeuge zeigen in zunehmendem Maße, dass Fahrspaß und Kraftstoffeffizienz nicht zwangsläufig völlig konkurrierende Eigenschaften sein müssen. Zudem spielt eine verändernde Kundenwahrnehmung eine immer wesentlichere Rolle bei der Entwicklung neuer, hybrider Antriebskonzepte. In dichten Verkehrsnetzen erfordern die unterschiedlichsten Fahrsituationen einen stark fluktuierenden Leistungsbedarf am Abtrieb. Um die Vorteile der jeweiligen Antriebsform in einem solchen Hybridkonzept effektiv auszunutzen, ist es oft erforderlich die einzelne Traktionselemente zu- und abzuschalten. Wenn keine zusätzlichen Kupplungselemente vorgesehen sind, werden die passiven Aktoren mitgeschleppt, was in die Gesamtenergiebilanz des Konzeptes mit einzubeziehen ist. Schleppverluste können zum einen durch den Verbrennungsmotor hervorgerufen werden, der beim Mitlaufen während des Rekuperierens bei fehlender Trennkupplung einen Teil der Rekuperationsenergie bindet, die dann zur Nachladung der Batterie nicht mehr zur Verfügung steht. Schleppverluste können zum anderen bei reinem verbrennungsmotorischem Betrieb durch die leer mitlaufenden E-Maschinen des elektrischen Antriebsstranges entstehen. Dabei wird ein Teil der verbrennungsmotorischen Leistung zur Abdeckung der Schleppverluste in der E-Maschine genutzt. Im Beitrag werden für ein elektrisches Stellgetriebe für Hybridfahrzeuge, die eine Leistungsverzweigung nutzen, die Schleppverluste besonders beleuchtet. Messungen und Rechnungen zeigen eine gute Übereinstimmung. Der Anteil dieser Verluste an der Energiebilanz wird anhand von Fahrzyklen diskutiert. Es werden steuerungstechnische Möglichkeiten zur Verminderung der Schleppverluste von permanenterregten Synchronmaschinen angegeben, die durch eine drehzahlangepasste Feldschwächung mittels negativer Längsstromkomponente des Ankerstroms möglich ist, aber besondere Anforderungen an die Magnetkreisauslegung der Maschine stellen.
Schleppverluste bei permanenterregten Synchronmaschinen und deren Reduzierung
Drag losses of permanent excited synchron machines und the drag reduction
2008
7 Seiten, 8 Bilder, 7 Quellen
Conference paper
German
Parameteridentifikation bei permanenterregten Synchronmaschinen
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