Berechnung der Eisenverluste in elektrischen Maschinen

Die Berechnung der Ummagnetisierungsverluste in den Blechpaketen elektrischer Maschinen stellt einen großen Unsicherheitsfaktor im Auslegungsprozess dar, was sich an maschinenspezifischen Korrekturfaktoren von ca. 1,5 bis 2,0 widerspiegelt. In der vorliegenden Arbeit werden ein numerisches sowie ein analytisches Verlustmodell für allgemeine Drehmagnetisierungen im magnetisch anisotropen Blech entwickelt. Der numerische Ansatz erreicht eine physikalische Verlusttrennung und hohe Extrapolationsfähigkeit, während der vereinfachte analytische Ansatz auf minimale Rechenzeit und schnelle Parametrierung optimiert ist. Die vorliegende Arbeit stellt für vier nichtkornorientierte Güten die gefundenen Verlustparameter in einen physikalischen Kontext, diskutiert deren Änderungen unter Schneiden per Laser, Schlagschere und Drahterodieren, unter mechanischen Zug- und Druckbelastungen bis 80 MPa sowie unter Temperaturen von −25°C bis 125°C. Eine permanenterregte Synchronmaschine dient zur Validierung eines speziell auf diese Verlustmodelle abgestimmten Post-Processing-Ansatzes. Es zeigt sich, dass die Berücksichtigung von Bearbeitungseinflüssen wesentlich für eine hohe Genauigkeit der Eisenverlustberechnung ist. Im Falle der betrachteten Maschine kann nahezu der komplette Korrekturbedarf auf das Stanzen und das Einpressen des Statorpakets zurückgeführt werden.