Mehrkriterieller Vergleich von PMSM in Aussen- und Doppellaufer-Topologie mit nicht uberlappender Wicklung

摘要

Als Direktantriebe fur energieeffiziente Lufter werden bevorzugt permanentmagneterregte Synchronmotoren eingesetzt. Auf diesem Anwendungsgebiet ist das Drehmoment pro Aktivmaterialkosten in der Regel von grosserer Wichtigkeit als das Drehmoment pro Bauvolumen. Eine hohe Materialausnutzung stellt daher ein wesentliches Entwicklungsziel dar. Durch Kombination eines inneren und eines ausseren Rotors entsteht eine Doppellauferanordnung. Im Vergleich zum Einfachlaufer werden bisher inaktive Bereiche fur die Drehmomentbildung nutzbar. In dieser Arbeit werden die Hauptmerkmale und das allgemeine Potential solcher Doppellaufer erarbeitet und diskutiert. Es ergeben sich zusatzliche Freiheitsgrade, die eine Design-Verbesserung in Aussicht stellen. Ein Ansatz zur Nutzung des Reluktanzmoments mit Oberflachenmagneten wird dargestellt. Mit Hilfe eines Verfahrens zur mehrkriteriellen Optimierung werden Pareto-optimale Designs von Doppellaufermotoren ermittelt und dem konventionellen Aussenlaufer in wichtigen Optimierungszielen gegenubergestellt. Die numerischen Ergebnisse werden anhand eines Funktionsmusters durch Messungen uberpruft.