MA – Entwicklung eines Kühlkonzepts für eine Raxialfluss-Synchronmaschine

Seit einigen Jahren ist die Automobilindustrie vom Übergang zur Elektromobilität geprägt. Durch den Einsatz von elektrischen Maschinen im Traktionsantrieb ergeben sich für die Autobauer zahlreiche neue Freiheitsgrade im Antriebsdesign. Gleichzeitig werden an die seit Jahren bekannten Motorkonzepte vollkommen neue Anforderungen gestellt, beispielsweise hinsichtlich Leistungsdichte, Wirkungsgrad oder automatisierter Fertigbarkeit. Ein besonders kritischer Aspekt bei der Entwicklung dieser Maschinen ist das Thermomanagement, da eine effektive Kühlung entscheidend für die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Maschinen ist.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen Kühlkonzepte für elektrische Raxialfluss-Synchronmaschinen basierend auf einer FEM-ausgelegten Raxialflussmaschine untersucht und optimiert werden. Ausgangspunkt ist eine umfangreiche Literaturrecherche, die verschiedene bestehende Kühlmethoden und deren Effizienz in Axialflussmaschinen und Raxialflussmaschinen behandelt.
Der Hauptbestandteil dieser Arbeit umfasst die Recherche und Entwicklung verschiedener Ansätze zur Kühlung von Raxialfluss-Synchronmaschinen. Dabei soll ein spezifisches Kühlkonzept ausgelegt und analysiert werden. Die thermischen Eigenschaften der Maschine werden mithilfe der FEM-Software ANSYS Fluent simuliert. Hierbei soll unter anderem die Temperaturverteilung der Raxialflussmaschine bestimmt werden, die die elektromagnetischen Eigenschaften der elektrischen Maschinen begrenzt. Darüber hinaus soll das Wirkungsgradkennfeld für den Dauerbetrieb erstellt werden.

Bearbeiter: Yan Haodong

Betreuer: Liu Xinjun

Abgabe: 31.01.2025

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März