EM1 - TopoMAG

Im Projekt wird ein Musterbauteil entwickelt, an dem die Machbarkeit von geeigneten 3D-gedruckten Schlitz- und Kühlstrukturen in weichmagnetischen Bauteilen aufgezeigt wird. Diese ermöglichen maximale Funktionalität der Bauteile einer Transversalflussmaschine (TGM) und eine Performancesteigerung durch ein effizienteres Kühlkonzept.

Dabei erfolgt simulationsgestützt eine Topologieoptimierung unter Berücksichtigung der herstellbaren Schlitzformen. Das Musterbauteil wird anschließend unter Verwendung von Reineisen oder Ferrosilicium (eine Vorlegierung von Stahl oder Gusseisen) realisiert. Die Funktionalität des Musterbauteils wird einerseits mittels des Magnetresonanzverfahrens verifiziert. Außerdem wird ein speziell konzipierter Prüfstand zur Vermessung vom Maschinen-Einzelkomponenten entwickelt und aufgebaut.

Vorgehen

• Entwicklung von Modellproben und Anpassung der Mess- und Prüftechnik zur Charakterisierung der Materialeigenschaften
• Bewertung der Wirksamkeit von Schlitzgeometrien und -anordnungen in Bezug auf die Verlustminimierung für bestmögliche Funktionalität in einer TFM
• Simulative Analyse und Optimierung der Wärmeabfuhr durch integrierte Kühlkanäle
• Validierung des Designs durch realitätsnahe Simulation und Messungen an additiv gefertigten Prüfkörpern