Verlustarme magnetische Radial-/Axiallagerung unter Verwendung von Pulververbundwerkstoffen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wilfried Hofmann
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 111779789

Die Magnetlagertechnik gewinnt zunehmend an Bedeutung und Akzeptanz, insbesondere in schnelllaufenden Anwendungen, bei denen eine berührungsfreie und verlustarme Lagerung im Vordergrund steht. Dennoch wirken auf einen vollständig magnetisch gelagerten Rotor durch Wirbelstrom- und Hystereseeffekte Bremsmomente. Dadurch entstehen trotz der berührungsfreien Lagerung Rotorverluste.Im Rahmen der bisherigen Forschungsarbeit wurde durch Berechnungen gezeigt, dass mit dem Einsatz von Pulververbundwerkstoffen und einer neuen Lagerstruktur die Verluste in magnetisch gelagerten Rotoren signifikant gesenkt werden können. Aufbauend auf der neuen Struktur wurde ein Magnetlager mit integrierter Radial- und Axialkrafterzeugung und den dazugehörigen Regelungstragtegien entworfen, gebaut und vermessen. Im weiteren sollen am fertiggestellten Versuchsstand die Regelungsstrategien praktisch überprüft und tiefgreifender analysiert werden. Zudem sollen die bisherigen Berechnungsergebnisse und theoretischen Überlegungen hinsichtlich der Rotorverluste in systematischen Versuchen überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden. Es wird so das Ziel verfolgt, den Nachweis einer signifikanten Reduktion der Rotorverluste durch das neue Magnetlagerkonzept zu erbringen. Abschließend wird angestrebt, die für die SMC-Prototypen-Sorten gewonnenen Erkenntnisse auf industriell angewandte Sorten zu übertragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen