Hocheffiziente elektrische Antriebe ohne Permanentmagnete
Leistungsstärker, effizienter und dabei auch noch nachhaltig? Die an der TH Nürnberg optimierte Synchron-Reluktanzmaschine setzt neue Maßstäbe.
Die Zahl der elektrischen Antriebe im privaten und industriellen Umfeld ist hoch und steigt aufgrund der immer fortschreitenden Elektrifizierung stetig an. Gleichzeitig ist der Umgang mit der erzeugten elektrischen Energie von entscheidender Bedeutung.
Das Institut für leistungselektronische Systeme ELSYS des ENERGIEregion-Mitglieds Technische Hochschule Nürnberg hat im Rahmen des Forschungsprojekts „SynchronBlow“ an der Optimierung eines Querstromfahrtwindgebläses gearbeitet. Solche Fahrtwindgebläse werden an Fahrzeugprüfständen eingesetzt, um die Kühlung des Fahrzeugs und den Luftwiderstand während des Fahrzeugtest zu simulieren.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde als Antrieb für das Fahrtwindgebläse eine Synchron-Reluktanzmaschine ausgelegt, optimiert und gebaut. Der Maschinentyp benötigt keine seltenen NdFeB-Magnete. Außerdem werden keine Spulen im Rotor benötigt. Somit können Verluste eingespart und der Wirkungsgrad gesteigert werden. Das Funktionsprinzip gleicht einem Kompass, der sich nach dem Erdmagnetfeld ausrichtet. Der Rotor folgt, wie die Kompassnadel, dem sich außen drehenden magnetischen Feld, ohne dass Permanentmagnete benötigt werden.
Trotz gleicher Maschinengröße konnte eine Leistungssteigerung von 15 kW auf 23 kW erzielt werden und dabei der Wirkungsgrad im Bemessungspunkt von 93,5 % auf 94,2 % erhöht werden. Dieses Ergebnis lässt darauf hoffen, dass sich die Synchron-Reluktanzmaschine industriell mehr und mehr etabliert und ein weiterer Beitrag zur Energiewende geleistet werden kann.
Mehr Informationen zum Projekt erhalten Sie unter folgendem Link:
https://www.th-nuernberg.de/einrichtungen-gesamt/in-institute/institut-fuer-leistungselektronische-systeme-elsys/forschung-am-institut/forschungsarbeiten-uebersicht/synchronblow/
Quelle: Institut ELSYS an der TH Nürnberg