Kompetenzen

  • Magnetische FEM-Simulation einer Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten.
  • Flusskennfeld eine Synchronmaschine in der d-Achse.

/// Elektromagnetische Berechnung und Optimierung

Die elektromagnetische Auslegung bestimmt die späteren Maschineneigenschaften maßgeblich. Daher nehmen sie einen großen Stellenwert in der Elektromotorenentwicklung ein. Zwei Punkte zeichnen uns aus:

Multidisziplinärer Ansatz

Nur im Team von Elektrotechnik, Konstruktion und Fertigung können Elektromotoren an den Grenzen der Physik entwickelt werden. Zusammen mit den Erfahrungen aus Prüfstandsläufen und Erprobung entstehen neue Konzeptideen. Die ständige Verbesserung unserer Elektromaschinen führt zum entscheidenden Wettbewerbsvorteil.

Leistungsstarke Optimierungstoolketten

Zur Optimierung von Elektromaschinen verfügen wir über leistungsfähige Toolketten. Elektromagnetik, mechanische Festigkeit und Thermik werden in jedem Iterationsschritt gelöst. Am finalen Design müssen kaum Änderungen vorgenommen werden. Alle Lösungen erfüllen alle Randbedingungen. Hierdurch kann die Anzahl an Iterationsschritten entscheidend gesenkt werden.

  • CFD-Strömungssimulation der Kühlmittelströmung um Elektromotor mit Wassermantelkühlung.
  • Rotor in Explosionsansicht
  • CAD-Modell eines Synchronmaschine im Schnitt.

/// Mechanische Berechnung und CAD-Konstruktion

Mechanische Berechnungen reichen von Toleranzanalysen über Festigkeitsberechnungen des Rotors bis hin zur Berechnung der Kühlmittelströmungen mittels CFD. Unsere Konstruktionsphilosophie verfolgt schlichte Konstruktionen und eine Reduktion des Fertigungsaufwands bei jedem Bauteil. Wenn es die Anforderungen zulassen, kommen Kunststoffteile zum Einsatz. Ein Beispiel sind die B-Lagerschilde als Spritzgussbauteile an der Synchronmaschine S02-90-17. Durch Funktionsintegration können zusätzliche Funktionen kostengünstig dargestellt werden. Möglich wurde hierdurch die Integration zusätzlicher Elektronik. Diese beeinhaltet Drehgeber, Temperaturauswertung und Infrarot-Rotortemperaturmessung. Die Temperaturdaten werden über CAN-Bus bereitgestellt.

  • SciMo S01-30-20 hochausgenutzte Synchronmaschine mit Wassermantelkühlung und kohlefaserverstärktem Kunststoffmantel.
  • Zusammengebaute Rotoren eine Synchronmaschine.

/// Fertigung und Prototypenbau

Erst durch den Aufbau von Prototypen können neue Konzepte validiert werden. Der Aufbau von Motormustern nimmt bei uns daher einen hohen Stellenwert ein. Blechpakete und aufwendige Zerspanungen beziehen wir von externen Zulieferern. Bei allen weiteren Fertigungsschritte vertrauen wir bevorzugt auf unserer eigenes Prozess-Know-How. Unsere Schlüsseltechnologien liegen in der Wickeltechnik und dem anschließenden Vakuumverguss des Stators.

  • Elektromotor auf Prüfstand

/// Vermessung und Erprobung

Wir besitzen selbst keine eigenen Prüfstände, sondern arbeiten sehr eng mit dem Elektrotechnischen Institut des Karlsruher Instituts für Technologie zusammen. Die Toolketten sind aufeinander abgestimmt. Die Regler können direkt aus Berechnungsmodellen parametrisiert werden. Alle Messroutinen sind automatisiert und ausgiebig erprobt. Vorteil für Sie ist ein unabhängiges Prüfergebnis.

Geprüft werden können aktuell Motoren mit

  • 250kW (Dauerleistung) bis 15.000 U/min
  • 132kW (Dauerleistung) bis 18.000 U/min
  • 150kW (Dauerleistung) bis 30.000 U/min