Mit einer geeigneten Spannungsregelung können permanentmagneterregte Synchronmaschine als drehzahlvariable Generatoren in Fahrzeugen eingesetzt und damit eine hohe Leistungsdichte erreicht werden. Aus der Vielzahl von möglichen Rotor- und Statorvarianten und Kombinationen muss das optimale Design aus den Anforderungen an den Antrieb gefunden werden. Statoren mit Einzelzahnspulen sind konstruktiv einfach und die Wicklungen lassen sich gut maschinell fertigen. Allerdings müssen Wirbelstromverluste in leitenden Rotorkomponenten (Magnete, massives Eisen) beachtet und gegebenenfalls Maßnahmen zur Reduktion der Verluste unternommen werden. Bei Rotoren mit eingebetteten Magneten sind die Maschineninduktivitäten größer. Dadurch ist der Drehzahlbereich größer als bei Rotoren mit Oberflächenmagneten. Rotoren mit eingebetteten Magneten und zusätzlichem Reluktanzmoment sind konstruktiv aufwendig. Allerdings kann der Drehzahlbereich gegenüber Maschinen mit Oberflächenmagneten mehr als verdoppelt werde.
The requirements of generator in vehicles are very high. Due to the limited space a compact design is necessary. Therefore these generator will designed as flywheel generator to integrate the electric machine in the combustion motor. Mostly the flywheel function as the rotor and carries the permanent magnets. Comparing to other types of generator the permanent magnet machine has a high power density. Therefore it is very suitable for vehicle generators. The induced voltages of a permanent magnet machine is proportional to the rotation speed. Vehicle generators are coupled to the speed of the combustion motors, but a constant generator output voltages is required. In this paper a method to control the output voltage of a permanent magnet machine is shown. Furthermore different stator and rotor designs based an a flywheel generator will be presented and compared.
Einsatz von PM-Maschinen als drehzahlvariable Generatoren in Fahrzeugen
Applications of permanent magnet machines for variable speed generators in vehicles
2011
16 Seiten, 22 Bilder, 3 Quellen
Conference paper
German
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