Entwurf und Optimierung eines permanentmagneterregten Servoantriebs auf Basis des Doppelspulenaktors

Im Vergleich zu herkömmlichen PM-Synchronmaschinen entfallen bei eisenlosen PM-Synchronmaschinen die parasitären Eiseneffekte. Es entfallen außerdem die nichtlinearen Sättigungseffekte, die mit der Drehzahl deutlich steigenden Eisenverluste sowie die Rastmomente. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der grundsätzlichen Realisierung, dem optimierten Entwurf sowie der experimentellen Untersuchung einer eisenlosen PM-Synchronmaschine auf der Basis des „Doppelspulenaktors“. Die möglichen Konzepte werden zunächst analysiert und modelliert. Ein Simulationsprogramm zur Bestimmung des stationären Betriebsverhaltens wird basierend auf einem analytischen Berechnungsalgorithmus erstellt. Ein optimiertes Funktionsmuster wird als Doppelspulen-Servomotor gebaut und experimentell erprobt. Die Simulations- und Messergebnisse des Funktionsmusters werden im direkten Vergleich diskutiert. Ein Vergleich des Doppelspulen-Servomotors mit aktuellen eisenbehafteten PM Servomotoren rundet die Arbeit ab.