DA268 Lüder Zusa

Zusammenfassung Diplomarbeit Nr. 268 von Dipl.-Ing. Jens Lüder:
Ermittlung und Visualisierung der Belastung des magnetischen Kreises der Dauermagnetmaschine PM-SG01 für unterschiedliche Lastfälle mit Hilfe der numerischen Magnetfeldberechnung (ANSYS)

Thema dieser Diplomarbeit war die zweidimensionale numerische Magnetfeldberechnung einer permanentmagneterregten Synchronmaschine mit der Bezeichnung PM-SG01, die als Starter-Generator eingesetzt werden soll. Dazu wurde die FEM-Software ANSYS / EMAG3D - Version 5.7.1 von der Firma CADFEM verwendet.
Zunächst wurde mit Hilfe der numerischen Magnetfeldberechnung die Belastung des magnetischen Kreises der PM-Maschine im Leerlauf für verschiedene Rotorstellungen ermittelt. Die Ergebnisse wurden zu Animationen zusammengefasst, welche die Induktionsverteilung für einen kompletten Umlauf des Rotors anhand von farbigen Darstellungen sowie Feldlinienbildern zeigen und auf der Homepage des Instituts unter dem Forschungsschwerpunkt Numerische Magnetfeldberechnung zu finden sind.
Außerdem konnten mit Hilfe der Darstellung der Induktionswerte entlang bestimmter Pfade innerhalb der Maschinegeometrie wichtige Aussagen über den Induktionsverlauf zum Beispiel innerhalb der Permanentmagnete, im Luftspalt und in den Statorzähnen getroffen werden.
Weiterhin wurde anhand einer definierten Rotorstellung die Magnetfeldverteilung bei der zugehörigen Gegendurchflutung in den Statorwicklungen (Lastfall) bestimmt. Damit konnten die Ergebnisse aus Leerlauf und Lastfall miteinander verglichen werden. Vor allem anhand der Feldlinienbilder ließen sich Aussagen über den Streufeldbereich zwischen den einzelnen Permanentmagneten am Rotor aber auch innerhalb der Nuten und Zähne des Stators in Abhängigkeit der jeweiligen relativen Stellung von Dauermagnet zu Statorzahn treffen. Auch der Vergleich der Induktionswerte entlang einzelner Pfade führte zu interessanten Erkenntnissen.