Einfluss des Fahrzyklus auf ein verlustoptimiertes Design permanenterregter Synchronmotoren für Batteriefahrzeuge

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In diesem Beitrag wird für drei verschiedene Fahrzyklen jeweils ein verlustoptimiertes Design einer permanenterregten Synchronmaschine für den Einsatz im VW-CityStromer vorgestellt. Dazu werden die Parameter des Blechschnitts der Synchronmaschine durch eine Optimierungsrechnung bestimmt. Randbedingungen sind der zur Verfügung stehende Bauraum, die Spannung der Traktionsbatterie, eine maximal zulässige Drehzahl an der Motorwelle und eine untere Grenze für den Luftspalt der elektrischen Maschine. In Verbindung mit dem Elektrofahrzeug ergibt sich für jeden Fahrzyklus eine Verteilung der Betriebspunkte des Elektromotors in der Drehmoment-Drehzahl Ebene. Das mittlere Moment dieser Verteilungen ist für die betrachteten Zyklen nahezu gleich. Es zeigt sich, dass die Parameter des Blechschnitts von den gegebenen Randbedingungen und der mittleren Last im Zyklus wesentlich beeinflusst werden. Die Verteilung der Betriebspunkte innerhalb des Zyklus spielt eine untergeordnete Rolle.