Modellbildung einer Transversalflussmaschine für die stationäre und dynamische Simulation

In der modernen elektrischen Antriebstechnik spielen Drehmoment- und Leistungsdichte eine zunehmende Rolle. Eine bedeutende Vertreterin drehmomentstarker elektrischer Maschinen ist die Transversalflussmaschine, die jedoch aufgrund hoher Drehmomentschwankungen, daraus resultierenden Geräuschen und der aufwändigen Fertigungstechnik für die weichmagnetischen Teile bisher geringe Verbreitung findet.
Diese Arbeit befasst sich zur Lösung dieser Herausforderungen mit der Modellbildung und der Simulation auf Basis analytischer Modelle, wodurch ein besseres Verständnis der Wirkzusammenhänge zur Unterstützung der Maschinenauslegung geschaffen wird, sowie der Regelungstechnik zur Reduzierung der Drehmomentschwankungen. Ein besonderes Augenmerk wird bei der Modellbildung auf magnetisch gesättigte bzw. magnetisch nicht-linear betriebene Bauteile gelegt. Für die Simulation werden die Domänen elektrischer Kreis, magnetischer Kreis und Mechanik gekoppelt betrachtet. Zur Verifizierung der entwickelten Modelle wurde ein Prototyp aufgebaut. Der Aufbau dieses Prototyps und Messungsergebnisse, die an diesem Aufbau gewonnen wurden, werden ebenfalls in dieser Arbeit vorgestellt.