Dissertation Schuhmann

Die Untersuchung neuartiger elektrischer Antriebssystemkonzepte und deren Auslegung  ist aufgrund aktueller Vorschriften und veränderter Anforderungen ein essentielles Forschungsgebiet.  Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeptionierung einer  zweiseitig gespeisten Axialflussmaschine mit eisenlosem Rotor auf Basis eines Systemansatzes.  Dabei erfolgt die Modellierung der Maschine durch analytischen Berechnungsverfahren,  die mithilfe von FEM-Berechnungen und Messergebnissen verifiziert werden.  Als Ausgangspunkt für die Realisierung eines Funktionsmusters dient dabei der Vergleich  verschiedener Wicklungs- und Geometrievarianten mit Fokus auf die speziellen Anforderungen  der eisenlosen Rotorwicklung. Die Rotorwicklung des erstellten Funktionsmusters  wird aus Leiterbahnen einer Platine gebildet, wobei die Platine gleichzeitig als Baugruppenträger  genutzt wird um einen rotorintegrierten Frequenzumrichter zu realisieren. Die  für den Betrieb notwendige Energie wird über einen Hochfrequenztransformator berührungslos  auf den Rotor zu übertragen. Der Informationsfluss innerhalb der Maschine wird  über eine optische Kommunikationsschnittstelle zwischen Stator- und Rotorelektronik sichergestellt.  Die Komplettierung des systematischen Entwurfs des elektrischen Antriebs  stellt ein Regelungskonzept dar, welches eine geberlose feldorientierte Regelung bis zum  Stillstand beinhaltet, Eisenverluste minimiert und den doppelten Drehzahlstellbereich gegenüber  einer einseitig gespeisten Drehfeldmaschine eröffnet.