Eisenlose Axialfluss-Permanentmagnet-Synchronmaschine mit Keramikwicklungsträger für Schwungradspeicher

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wilfried Hofmann
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323023914

Zur Steigerung der Energiedichte kompakter Schwungradspeicher eignen sich Axialflussmaschinen aufgrund der gegenüber Radialflussmaschinen kurzen Antriebswelle. Zur Vermeidung von Ummagnetisierungsverlusten im Leerlauf des Speichersystems lagert die Wicklung in einem keramischen Wicklungsträger, dessen hohe Wärmeleitfähigkeit gleichzeitig eine gute Kühlung ermöglicht. Die Fortsetzung des laufenden Forschungsvorhabens verfolgt das Ziel, die Eignung einer eisenlose Axialfluss-PM-Synchronmaschine für Schwungradanwendungen mit Drehzahlen bis 40 000 1/min zu validieren. Dafür ist eine Maschine bestehend aus Ständer und Läufer sowie ein geeigneter Wechselrichter zur Inbetriebnahme des Antriebssystems erforderlich. Bisher konnte der keramische Wicklungsträger nur isoliert untersucht werden, wodurch zahlreiche Effekte vernachlässigt wurden. Für den erfolgreichen Betrieb der Axialfluss-maschine mit einer sehr kleinen Maschineninduktivität und die Forderung nach einem verlustarmen Betrieb ist aus Sicht des Verfassers ein modularer Mehrpunkt-Wechsel-richter notwendig. Das Vorhaben zur Validierung der Maschine wird daher um die Realisierung des Antriebssystems erweitert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen