Realitätsnahe Bestimmung der Eisenverluste einer elektrischen Maschine mit Einzelzähnen

An elektrische Maschinen in elektrifizierten Automobilantrieben werden hohe technische Anforderungen gestellt. Zum einen wer-den Produktionsmethoden benötigt, welche die Herstellung großer Stückzahlen unter Einhaltung niedriger Kosten ermöglichen. Zumanderen wird eine hohe elektrische Reichweite gefordert, was einen elektrischen Antriebsstrang mit hoher Effizienz und gleichzeitighoher Leistungsdichte voraussetzt. Grundlegend für die Entwicklung elektrischer Maschinen mit den genannten Eigenschaften sinddetaillierte Verlustmodelle. Insbesondere die Modellierung der Ummagnetisierungsverluste, kurz Eisenverluste, im Stator und Rotor derMaschine ist dabei herausfordernd. Neben der Materialwahl und der Maschinengeometrie haben die Fertigungsprozesse einen nichtzu vernachlässigenden Einfluss auf die Verlustcharakteristik der Maschine. In diesem Beitrag wird ein neuer Ansatz zur Bestimmungder Eisenverluste eines einzelnen Statorzahns einer elektrischen Maschine unter Berücksichtigung realitätsnaher Flussbedingungenvorgestellt. Mit dem gezeigten Verfahren können Fertigungseinflüsse auf die Eisenverluste untersucht werden, wobei anwendungs-spezifische Geometrie sowie magnetische Ausnutzung des Zahns beibehalten bleiben. Zunächst werden die magnetischen Zuständeeiner elektrischen Maschine mit Einzelzahnwicklung beschrieben. Nachfolgend wird der Einzelzahn-Prüfstand eingeführt und die Über-tragung der relevanten magnetischen Größen der Maschine auf den Prüfstand vorgestellt. Die Bestimmung der Zahnverluste anhandvon Messdaten wird gezeigt. Abschließend wird ein Vergleich von Simulation und Messung vorgenommen. Das vorgestellte Verfahrenbietet die Möglichkeit, Eisenverlustmodelle an die zusätzlich auftretenden fertigungsbedingten Verluste anzupassen und die Unsicher-heiten bei der Verlustmodellierung im Allgemeinen zu verringern