Entwicklung einer geschalteten Reluktanzmaschine als Elektrofahrzeugantrieb

Elektrofahrzeuge stellen aufgrund ihres lokal emissionsfreien und geräuscharmen Betriebs eine umweltfreundliche Alternative zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmaschinen dar. Für diesen speziellen Anwendungsfall werden an die elektrische Antriebsmaschine eine Reihe besonderer Anforderungen gestellt. So sind neben der Erzeugung eines hohen Drehmoments bei gleichzeitig kompakter Bauweise ein hoher Wirkungsgrad sowie ein wartungsfreier Betrieb von elementarer Bedeutung. In der heutigen Zeit werden vorwiegend Asynchronmaschinen sowie permanenterregte Synchronmaschinen als Elektrofahrzeugantrieb eingesetzt, die aber hinsichtlich ihrer Fertigungs- und Materialkosten Nachteile aufweisen.

Die geschaltete Reluktanzmaschine (oder Switched Reluctance Machine - SRM) besitzt einen einfachen Aufbau und erfordert aufgrund ihres Funktionsprinzips keine Erregung im Rotor. Die mit diesem Maschinentyp erreichbaren hohen Drehmomente und Wirkungsgrade zeichnen ihn als attraktives Konzept im Vergleich zu den bekannten Antriebsmaschinen aus.

In der vorliegenden Arbeit wird eine geschaltete Reluktanzmaschine hinsichtlich der Anforderungen als Elektrofahrzeugantrieb erstmalig analytisch und numerisch optimiert und außerdem umfangreichen thermischen sowie akustischen Untersuchungen unterzogen. Messungen an einem Maschinenprototypen ermöglichen Aussagen über die Leistungsfähigkeit der ausgelegten Reluktanzmaschine.