Verbesserte Berechnung von Magnetfeldern und Ummagnetisierungsverlusten in elektrischen Maschinen

Eine exakte Vorausberechnung der Ummagnetisierungsverluste im Ständerblechpaket von Drehfeldmaschinen stützt sich neben einem Ummagnetisierungsverlustmodell auf die als Eingangsgröße benötigte Verteilung der Flussdichte nach Orientierung und Zeitverlauf. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit neben einem Ummagnetisierungsverlustmodell eine Methode zur zeiteffizienten Feldberechnung im Ständer vorgestellt mit dem Fokus auf einer Anwendung für elektrisch erregte Synchronmaschinen. Dabei wird hauptsächlich auf analytische Verfahren zurückgegriffen, die mit konformen Abbildungen geringe Rechenzeiten ermöglichen. Im Verlustmodell wird besonders auf den Einfluss von elliptischer Magnetisierung, anisotropen Materialeigenschaften und mechanischen Spannungen im Material auf die Verluste eingegangen. Zur vollständigen Betrachtung der Ummagnetisierungsverluste im homogenen Bereich des Ständers werden axiale Feldanteile betrachtet, die konstruktionsbedingt durch radiale Kühlkanäle entstehen und zu zusätzlichen Wirbelstromverlusten führen.