Title: Betrachtung permanentmagneterregter Synchronmaschinen unter Explosionsschutzaspekten
Authors: Weber, Matthias
Bode, Cornelius
Lehrmann, Christian
Contributors: Researcher: Weber, Matthias
Researcher: Bode, Cornelius
Researcher: Lehrmann, Christian
HostingInstitution: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), ISNI: 0000 0001 2186 1887
Pages:8
Language:de
DOI:10.7795/210.20130829N
Resource Type: Text / Article
Publisher: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
Rights: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0009-dppl-v3-en8
based on Digital Peer Publishing Licence (DPPL), version 3.0
Relationships: IsPartOf: ISSN 1868-5838
IsPartOf: ISBN 978-3-95606-062-5
Dates: Available: 2013-11
File: Download File (application/pdf) 1.34 MB (1405190 Bytes)
MD5 Checksum: 3ea27fdbc24cf3e3c6ae83bf65ada0f7
SHA256 Checksum: 8ab3eb71b541f822821f5460d51bf06d6034a4f6c70ac38995f9ca017fe15f4d
Keywords: Explosionsschutz ; ATEX ; Synchronmaschine ; PM-Synchronmaschine ; Permanentmagnet ; Drehfeldmaschine ; Rotormagnet ; Wirkungsgrad ; Erwärmung ; Oberschwingungsverluste
Abstract: Für den sicheren Betrieb permanentmagneterregter Synchronmaschinen in explosionsgefährdeten Umgebungen sind neben der Beurteilung der Statorwicklungstemperatur detaillierte Kenntnisse über die Erwärmung der Rotormagnete notwendig. Eines der Ziele bei der Maschinenauslegung ist es dann, die Maschinenverluste insgesamt zu minimieren und den Wirkungsgrad zu maximieren. Eine übliche Methode um die Wirbelstromverluste innerhalb der Magnete und somit deren Erwärmung zu reduzieren, ist die radiale und axiale Teilung der Magnete. Bei einer ungünstig gewählten Unterteilung steigen jedoch die Wirbelstromverluste anstatt zu sinken. Es existieren verschiedene Ansätze um die Wirbelstromverluste zu berechnen. Diese vernachlässigen aber oftmals die Teilung der Magnete oder die Rückwirkung der Wirbelströme auf die Feldverteilung. Der folgende Beitrag erläutert die Ergebnisse und Vorgehensweise der messtechnischen Überprüfung eines neuen analytischen Ansatzes. Dieser berücksichtigt sowohl die Unterteilung als auch die Rückwirkung. Die besondere Herausforderung bestand darin, die geringen Verluste der Permanentmagneten von den Gesamtverlusten zu trennen. Zu diesem Zweck wurde anstatt einer gewöhnlichen permanentmagneterregten Synchronmaschine eine Ersatzanordnung gewählt, bei welcher die Wirbelstromverluste dominieren. Der bedeutendste Unterschied ist dabei die Substitution der Permanentmagnete durch Aluminiumringe. Der Vorteil von Aluminium ist die hohe Leitfähigkeit und die dadurch steigenden Wirbelstromverluste. Zur Trennung der Wirbelstromverluste wurden die Gesamtverluste mit und ohne Aluminiumringe gemessen. Die Differenz entspricht dabei gerade den Wirbelstromverlusten. Da diese bei der Ersatzanordnung verhältnismäßig hoch sind, ist die prozentuale Messabweichung gering. Die gemessenen Wirbelstromverluste wurden mit den Ergebnissen des analytischen Modells verglichen und korrelieren.
Remark: Dieser Artikel ist ein Teil des PTB-Berichtes PTB-Ex-4 "13. BAM/PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik : Vorträge des 269. PTB-Seminars vom 18. - 19. Juni 2013". Herausgegeben von Michael BEYER und Thomas STOLZ. ISBN 978-3-95606-062-5, ISSN 1868-5838.