M. Eng. Andreas Huber


Dr. Andreas Huber
Externer wissenschaftlicher Mitarbeiter

 


BMW Group
Abteilung EA-422 - Konstruktion, Berechnung und Absicherung elektrischer Maschinen

Telefon: +49 (0)89 382- 35340
eMail: andreas.ru.huber@bmw.de


 

Promotionsthema

Rotorkühlung in hermetisch abgedichteten elektrischen Antriebsmaschinen für die Automobilindustrie

Kurzbeschreibung

Die angestrebte Industriepromotion soll einen Beitrag zur Entwicklung leistungsfähiger, effizienter und funktionssicherer elektrischer Antriebsmaschinen unter den speziellen Anforderungen der Automobilindustrie liefern. <\p>

Für den mobilen Einsatz müssen elektrische Antriebsmaschinen besonders kompakt, leicht und robust gebaut werden, gleichzeitig aber möglichst energieeffizient über einen weiten Drehzahlbereich arbeiten. Zur bestmöglichen Erfüllung dieser Anforderungen werden derzeit von vielen namhaften Automobilherstellern und Zulieferern elektrische Antriebsmaschinen mit im Rotor vergrabenen Permanentmagneten (Internal Permanentmagnet Maschine – IPM) entwickelt. Die Permanentmagnete sind allerdings temperaturempfindlich und können beim Überschreiten einer gewissen Grenztemperatur ihre magnetischen Eigenschaften verlieren.<\p>

Zur Gewährleistung eines funktionssicheren und effizienten Betriebs kommt daher der Kühlung der IPM, insbesondere im Bereich der temperaturempfindlichen Permanentmagnete im Rotor, eine entscheidende Bedeutung zu. In das zum Schutz vor Umwelteinflüssen hermetisch abgedichtete Motorgehäuse wird i. d. R. eine Wasserkühlung integriert. Dadurch wird der ins Gehäuse eingeschrumpfte Stator sehr gut gekühlt. Durch die geschlossene Bauweise sind allerdings die Kühlungsmöglichkeiten des Rotors deutlich eingeschränkt, was ein aktuelles Grundsatzproblem elektrischer Antriebsmaschinen für die Automobilindustrie darstellt. <\p>

Im Rahmen der Promotion sollen deshalb Maßnahmen betrachtet werden, um eine verbesserte Kühlung, mit einer homogenen Temperaturverteilung in der elektrischen Antriebsmaschine, zu realisieren. Dazu sollen, mit Hilfe nummerischer Simulationen und praktischer Versuche, die thermisch relevanten Einflussfaktoren ermittelt und deren Auswirkungen untersucht werden. Zudem soll ein alternatives Kühlkonzept des Rotors entwickelt und erprobt werden.