Auslegung und Entwicklung einer hocheffizienten stromerregten Synchronmaschine (SSM) für Elektrofahrzeuge

• Research unit: SFOE
• Project number: SI/500930

Short description (German)

Elektrische Fahrzeuge sind sicherlich ein vielversprechender Weg, individuelle Mo-bilität unter der Verwendung erneuerbarer Energiequellen zu garantieren. Die stromerregte Synchronmaschine (SSM) ist die interessanteste Alternative zu kon-ventionellen elektrischen Motoren, welche Permanentmagnete aus Seltene Erden enthalten. Die instabilen Preise dieser Materialien und ihre umweltverschmutzende Gewinnungsprozesse sind einige der Hürden für die Popularität Elektrischer Fahr-zeuge. Trotz ihrer Attraktivität fordert die SSM einen sehr anspruchsvollen Entwick-lungsprozess, da sie Strom in der Rotorwicklung benötigt, welcher berührungslos übertragen und geregelt werden muss.

• Entwicklung einer verschleissfreien Rotorstromübertragung durch den Ein-satz eines rotierenden Trafos. Die Rotorstromübertragung kann sowohl kon-duktiv durch Bürsten als auch induktiv mit einem rotierenden Trafo erfolgen, aber lediglich die zweite Option garantiert den wartungsfreien Einsatz des Motors für die gesamte Lebensdauer des Fahrzeuges.
• Entwicklung eines Rotorblechschnitts mit erhöhtem Reluktanzanteil um die Rotorverluste zu minimieren. Die Rotorverluste sind der „Bottleneck“ für die Dauerleistung des Motors. Es ist deswegen äusserst wichtig, den Rotor-blechschnitt zu optimieren um die Rotorverluste “bis zum letzten Watt“ zu re-duzieren.
• Optimierung der Regelstrategie (Motortabelle). Dank des Rotorstromes erlaubt die SSM eine verbesserte Optimierung der Regelstrategie. Um die Reichweite und den Energiebedarf des Fahrzeuges zu verbessern, muss die Motortabel-le vor allem für den Teillastbereich optimiert werden.