TU Chemnitz - MoLeiRo:

 

 

Die Auswahl einer passenden Motor-Getriebe-Kombination, der Entwurf des Servomotors und die Optimierung der Geometrie wird in einem automatisierten Matlab-Programm umgesetzt. Dies erfordert eine längere Zeit für den ersten vollständigen Entwurf, ist danach jedoch universell auf alle Lastanforderungen anwendbar und damit optimal für ein derart über mehrere Fachbereiche hinweg verzahntes Projekt. Die Auswahl des Antriebs ist bereits lauffähig, der Motorentwurf wird derzeit erstellt. Eine Material- und Geometrieoptimierung ist im Anschluss geplant.

 

 

 

Die Anwendung alternativer weichmagnetischer Werkstoffe in einem Servomotor wurde theoretisch untersucht. Besonders Eisen-Kobalt ermöglicht eine deutlich verbesserte Ausnutzungsziffer durch höhere Sättigungspolarisation und geringere spezifische Verluste. Für Motoren hoher Drehzahl sind dagegen Eisen-Nickel sowie Pulververbundwerkstoffe interessant (Abbildung 2). Die Erkenntnisse fließen in die geplante Werkstoffoptimierung des automatisierten Motorentwurfs ein.

Der Einfluss neuartiger Fertigungstechnologien auf die Drehmomentdichte wird in zwei Ansätzen verfolgt. Voruntersuchungen an Läufern mit mikrostrukturierter Oberfläche lassen auf eine Reduzierung der Verluste sowie auf eine bessere Wärmeübertragung im Luftspalt schließen. Weniger Verluste bzw. bessere Kühlung ermöglichen dann eine höhere Ausnutzung bei gleicher Erwärmung. Der Vergleich zwischen einem  herkömmlichen Läufer und einem der untersuchten strukturierten  Läufer ist in Abbildung 3 zu sehen.

Diese Ansätze sollen nun vor allem unter thermischen Gesichtspunkten theoretisch sowie an einem verbesserten Prüfstand weiter verfolgt werden. Zusätzlich befindet sich ein Prüfstand im Aufbau, an dem die Magnetisierungs- und Verlustabhängigkeit von Blechpaketen von ihrer vorherigen Bearbeitung untersucht wird. Ziel ist einerseits die Erstellung einer, unter dem Gesichtspunkt minimaler Verluste, optimierten Fertigungsstrategie. Andererseits werden die Ergebnisse die analytische Berechnung des Motors präzisieren.