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3-dimensionale
transiente Berechnung einer Asynchronmaschine mit
Käfigläufer
 Die Verwendung
elektrischer Antriebe im Kfz-Bereich nimmt stetig zu. Dabei werden sukzessiv
mechanische Systeme, wie der hydraulische Antrieb der Servolenkung, ersetzt.
Als elektrischer Antrieb der Lenkhilfe wird eine Asynchronmaschine mit
Käfigläufer eingesetzt. Die Asynchronmaschine ist eine kostengünstige und
wartungsarme Antriebsmaschine. Sie kann mittels Umrichterbetrieb
feldorientiert betrieben werden und ist somit hochdynamisch. Ihr
Energieverbrauch liegt unter dem eines hydraulischen Antriebs, weil die
elektrische Lenkhilfe nur bei Bedarf eingreift und nicht permanent mit
konstanter Kraft arbeitet.
Da bei der Asynchronmaschine mit Käfigläufer
die Rotorströme nicht bekannt sind, kann sie nicht statisch berechnet werden.
Die numerische Berechnung muss transient unter
Berücksichtigung des vorhergehenden Rechenschritts erfolgen. Hierzu werden
die Rotorstäbe als Wirbelstromgebiete gelabelt. Für
die 3-dimensionale, transiente Berechnung steht das
institutseigene Solverpaket iMOOSE.tsa3d zur Verfügung.
Inhalt der Studienarbeit ist es, ein
3-dimensionales Finite-Elemente Modell der
Asynchronmaschine und ein 2-dimensionales Referenzmodell zu erstellen. Diese transient zu berechnen und einen Vergleich von 2-dimensionaler
zu 3-dimensionaler Berechnung zu ermöglichen.
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