Mechanisms governing the gas-filled gap between rotor and stator in electro engines for new applications, rotating at very high rotation rates

• Research unit: INNOSUISSE
• Project number: 10643.2;7 PFIW-IW

Short description (German)

Prozesse im Gasspalt zwischen Rotor und Stator in schallnah drehenden Elektromotoren für neue Anwendungsgebiete

Short description (English)

Mechanisms governing the gas-filled gap between rotor and stator in electro engines for new applications, rotating at very high rotation rates

Abstract (German)

Strömungsmaschinen werden bisher häufig von grossen, langsam drehenden Elektromotoren über Getriebe angetrieben. Dank verschiedener Fortschritte ist nächstens ein markanter Marktumbruch zu erwarten, wobei es immer realistischer wird, direkt angetriebene schnell laufende Motoren einzusetzen. Dies ermöglicht vollkommen neue Anwendungsgebiete. Damit wird nicht nur eine Energieeffizienz-Steigerung erreicht, sondern auch eine erhebliche Bauvolumenreduzierung. Damit verbundene Fragestellungen zu klären, ist das Ziel des hier beantragten Projektes. Technisch geht es darum, Strömungs- und Wärmeübergängsverhältnisse im Luftspalt zwischen Rotor und Stator zu modellieren und zu validieren, wobei die starke Wechselwirkung zwischen Überschallströmung und Wärmeübergängen verstanden werden muss. Ergebnis sollen Best Practice Richtlinien zur Auslegung und Gestaltung von künftigen Rotorgeometrien sein. Wenn es e+a gelingt, die grossen Unsicherheiten bez. Strömungsverhältnissen und Temperaturen im Luftspalt solcher Motoren zu klären, verfügt die Firma über die notwendige Kompetenz, Produkte anzubieten, die sich im Markt verfügbarer Produkte erheblich abheben. Gerade die Kombination aus eigenen temperaturresistenten CFK-Bandagen gekoppelt mit der Fähigkeit, deren thermische Obergrenze zuverlässig auszunutzen, generiert für e+a ein USP. Die sichere Berechenbarkeit von sehr schnell laufenden Motoren würde es e+a ermöglichen, in einen neuen, stark wachsenden Markt von Beginn an eine Leaderposition einzunehmen und auszubauen.