Frequenzabhängige Verluste einer hochdrehenden geschalteten Reluktanzmaschine

Die geschaltete Reluktanzmaschine stellt aufgrund ihres einfachen Aufbaus ohne Seltene Erden eine kostengünstige Alternative für den Einsatz als Traktionsantrieb in Elektrofahrzeugen dar. Dabei müssen Maßnahmen, wie eine hohe Maximaldrehzahl und eine hohe magnetische Ausnutzung, ergriffen werden, um die Leistungsdichte zu steigern. Diese haben jedoch einen wesentlichen Einfluss auf die Ausprägung der frequenzabhängigen Verluste. In der vorliegenden Arbeit werden die frequenzabhängigen Verluste, bestehend aus Eisenverlusten und Wirbelstromverlusten in den Leitern, unter Berücksichtigung der magnetischen Strangkopplung umfassend modelliert und anschließend validiert. ... mehrFür die Validierung wird ein Prototyp der geschalteten Reluktanzmaschine entsprechend den Anforderungen eines Traktionsantriebs entwickelt und gefertigt. Dabei werden erstmals verteilte Messwindungen in die Nut integriert, um eine messtechnische Separation der frequenzabhängigen Verluste zu ermöglichen.

Switched reluctance machines are a promising low-cost alternative due to the absence of rear earth materials. To achieve a competitive power density, several measures have to be taken, such as a high operating speed and a high magnetic load. However, these measures have a strong influence on the frequency dependent losses. In this work, the frequency dependent losses consisting of iron losses and eddy current losses in the conductors are comprehensively modeled by taking into account mutual phase coupling. For validation, a prototype of the switched reluctance machine is developed and manufactured according to the requirements of a traction drive. ... mehrTo enable a separation of the frequency dependent loss components, a novel validation scheme is applied which uses distributed measurement windings in the slots of the stator.