Einsatz weichmagnetischer Pulververbundwerkstoffe in energieeffizienten Transversalflussmaschinen

Abstract:
Elektrische Maschinen hoher Leistungsdichte sind derzeit durch den Einsatz von Hochenergiemagneten gekennzeichnet. Insbesondere die Verwendung von Seltenen Erden birgt hinsichtlich Umweltverträglichkeit und stark schwankender Weltmarktpreise zunehmende Probleme und Risiken in sich. Deshalb ist es sinnvoll Überlegungen zu alternativen Bauformen elektrischer Maschinen ohne die Verwendung von Permanentmagneten wieder aufzugreifen. Ein Beispiel dafür ist die geschaltete Transversalfluss-Reluktanzmaschine (TFSRM). Soll diese Maschine nicht nur im Bereich niedriger Drehzahlen als Direktantrieb eingesetzt werden sind Speisefrequenzen bis hin zu mehreren Kilohertz notwendig. Die damit mindestens quadratisch ansteigenden Ummagnetisierungsverluste erfordern die Untersuchung alternativer Materialien wie z. B. weichmagnetischer Pulververbundwerkstoffe (Soft Magnetic Composites – SMC) als Ersatz für einen geblechten Magnetkreis. Nach einer Einführung in das Konzept der TFSRM werden in dieser Arbeit die durch Messung ermittelten magnetischen Eigenschaften von SMC- und Elektroblech-Ringproben diskutiert. Anschließend wird der Einfluss einer produktionsbedingten Nachbearbeitung der Stator- und Rotorzähne auf die Ummagnetisierungsverluste untersucht.