{"id":1535,"date":"2024-09-11T13:40:31","date_gmt":"2024-09-11T11:40:31","guid":{"rendered":"https:\/\/hsnordhausen.artemis.wpspace.me\/science-blog\/?p=1535&post_type=forschungsprojekt&preview_id=1535"},"modified":"2024-09-17T14:50:00","modified_gmt":"2024-09-17T12:50:00","slug":"voruntersuchungen-zur-thermischen-optimierung-elektrischer-maschinen","status":"publish","type":"forschungsprojekt","link":"https:\/\/www.hs-nordhausen.de\/science-blog\/en\/forschungsprojekt\/voruntersuchungen-zur-thermischen-optimierung-elektrischer-maschinen\/","title":{"rendered":"Voruntersuchungen zur thermischen Optimierung elektrischer Maschinen"},"content":{"rendered":"

Die thermischen Untersuchungen von Asynchronmaschinen lassen sich prinzipiell in zwei Klassen einteilen. Zum einen gibt es analytische Methoden, zum anderen numerische. Erstere werden auch als thermische Netzwerkberechnungen bezeichnet. Sie haben den Charme, dass sie wenig Rechenkapazit\u00e4t ben\u00f6tigen. Berechnungen lassen sich daher schnell durchf\u00fchren. Die Hauptaufgabe bei der Bildung derartiger Netzwerke liegt in der Dimensionierung der Widerst\u00e4nde. Diese sind so zu w\u00e4hlen, dass das Temperaturverhalten innerhalb der Maschine gut abgebildet wird. Numerische Simulationen erm\u00f6glichen die Untersuchung beliebiger Geometrien. Der Rechenaufwand ist jedoch deutlich h\u00f6her. Des Weiteren ist f\u00fcr die Erzeugung der Modelle wesentlich mehr Zeit einzuplanen. In den durchgef\u00fchrten Voruntersuchungen sind beide Methoden aufgezeigt und die Ergebnisse anhand einer Niederspannungsasynchronmaschine verifiziert.<\/p>\n\n\n\n

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F\u00fcr die Entwicklung analytischer und numerischer Modelle sind gewisse Kennwerte der zu untersuchenden Maschine essentiell. Diesbez\u00fcglich wurde die Maschine der Firma Elektromaschinenzentrale (EMZ) sowohl elektrisch als auch thermisch vermessen. Dies geschah an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Anhand der Messung ist eine Bestimmung der Verluste innerhalb der Maschine m\u00f6glich. Diese gehen in die entwickelten Modelle ein.<\/p>\n\n\n\n

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Die berechneten Temperaturen (der verwendeten thermischen Netzwerke) stimmen mit den real gemessenen Werten relativ gut \u00fcberein. Eine Kenntnis der genauen Geometrie ist hierbei erforderlich. Gerade die Luftspaltbreite ist ein sehr sensibler Parameter im Hinblick auf die L\u00e4ufertemperatur. Des Weiteren ist aufgezeigt, wie numerische Simulationen die Erstellung analytischer Netzwerke unterst\u00fctzen k\u00f6nnen. Eine eigenst\u00e4ndige numerische Simulation bildet das interne thermische Verhalten ebenfalls gut ab. Im Hinblick auf die Optimierung sind numerische Simulationen das Mittel der Wahl. Schwachstellen bei der K\u00fchlung lassen sich sehr gut ausfindig machen. Auch Parameterstudien zur Verbesserung sind implementierbar. Die gewonnene Expertise soll in Folgeprojekten zur weiteren Ausreizung elektrischer Maschinen genutzt werden.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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