Analytische Berechnung geschalteter Reluktanzmaschinen

Neben der Vielzahl an rechnergestützten numerischen Feldberechnungsprogrammen, die die Auslegung elektrischer Maschinen erheblich erleichtern, ist es unerlässlich die analytische Beschreibung von elektrischen Maschinen zu verbessern und zu verfeinern. Dazu trägt diese Analytische Berechnung Geschalteter Reluktanzmaschinen bei. Zu Beginn wird das Funktionsprinzip der Geschalteten Reluktanzmaschine (GRM), sowie die allgemeine mathematische Herleitung des Drehmomentes erläutert. In einer Grobauslegung wird die Machbarkeit von Kraftstoffpumpen für einen vorgegebenen Bauraum und einer vorgegebenen Höchstmasse erfolgreich untersucht. Die thermische Plausibilitätsprüfung findet hierbei analytisch anhand zwei verschiedener Berechnungsmöglichkeiten statt. Die Auslegung der zu vergleichenden GRM wird mit Hilfe der Software SPEED PC-SRD ® durchgeführt. Positiv zeigt sich, dass die Anforderungen an Drehmoment, Leistung und Gewicht erfüllt werden können. Im Anschluss folgt eine Auflistung aller möglichen Windungsfehlerfälle einer GRM, sowie erstmalig eine generelle mathematische Beschreibung der daraus resultierenden Drehmomentminderung. Bisherige Veröffentlichungen nennen nur die Art der Fehlermöglichkeiten, ohne Bezug auf das Drehmoment zu nehmen. Die gezeigte Berechnung basiert auf der Linearisierung der Drehmomentfunktion im Arbeitspunkt. Anhand der ausgelegten Maschinen werden konkrete Werte berechnet und aufgezeigt.