Entwurf und Erprobung schnelldrehender Asynchronmaschinen

Die technische und ökonomische Bedeutung von Hochgeschwindigkeitsantrieben wird in den kommenden Jahren zunehmen: So erfordern schnell laufende Mikroturbinen, die zunehmend zur umweltschonenden dezentralen Energieerzeugung eingesetzt werden, zwingend schnelldrehende Maschinen als kritische Basistechnologie. Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf und der experimentellen Untersuchung zweier wirkungsgradoptimierter Asynchronmaschinen mit einer Nennleistung von 20 kW bei 30000 U/min. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf der Quantifizierung des Einflusses des verwendeten magnetisch aktiven Materials. Dazu kommen ein hoch- siliziertes Blech und eine Kobalt-Eisen-Legierung zum Einsatz. Zur detaillierten Berücksichtigung der Materialeigenschaften bei der elektromagnetischen, mechanischen und thermischen Auslegung der Maschinen werden kombinierte, analytisch-numerische Berechnungsmethoden entwickelt und anhand von Leerlauf- und Lastmessungen, Schwingungs- und Geräuschfrequenzmessungen und eines Erwärmungslaufes überprüft.