BUP66 - ProWin

Programmable Winding - Programmierbare Wicklung für elektrische Maschinen

In modernen Elektrofahrzeugen sind elektrische Maschinen mit klassisch fest verschalteten Wicklungen verbaut. Während der Auslegung einer solchen Maschine wird aus mehreren möglichen Wicklungsdesigns eines ausgewählt, welches für den gesamten Betriebsbereich am besten geeignet ist. Dieser Ansatz stellt jedoch stets einen Kompromiss dar: Kein Design ist für alle Betriebspunkte ideal.

Bisher wurde keine Maschine mit flexibel umschaltbaren (programmierbaren) Wicklungen realisiert. Diese bieten das Potenzial, für den aktuellen Betriebspunkt die ideale Verschaltung einzustellen und so die Effizienz der Maschine zu erhöhen. Gleichzeitig bringen sie eine hohe Komplexität und zusätzliche Verluste, z.B. durch längere Kupferwege, mit sich.

Ziel

Ziel des Projektes ist es, den Effizienzgewinn und die Umsetzung der programmierbaren Wicklung zu untersuchen. Spezifisch sollen die Verluste der programmierbaren Wicklung bestimmt, die Effizienzsteigerung gegenüber einer Referenzmaschine ermittelt und ein Anschauungsdemonstrator aufgebaut werden.

Vorgehen

Durchführung einer Messkampagne zur Ermittlung des elektrischen Widerstandes der programmierbaren Wicklung und der Referenzmaschine.
Simulation relevanter Wicklungsdesigns bei verschiedenen Arbeitspunkten im Betriebsbereich und Ermittlung des optimalen Wicklungsdesigns für jeden Arbeitspunkt.
Aufbau eines Anschauungsdemonstrators mit konventioneller Spule und programmierbarer Spule mit veranschaulichter Verschaltung.

Nutzen

Die Erforschung der programmierbaren Wicklung dient der Weiterentwicklung und Verbesserung elektrischer Maschinen in Bezug auf Effizienz und Leistungsdichte. Die Verbesserungen bieten das Potenzial für Elektrofahrzeuge mit höherer Reichweite, niedrigerem Gewicht und kleineren Abmessungen.