Ermittlung der Wicklungstemperatur einer neunphasigen Synchronmaschine mit COMSOL

Inhaltsverzeichnis

• 1 Die Hinführung zur Forschungsfrage
• 2 Das Projekt
  • 2.1 Das erweiterte Projektziel
  • 2.2 Der neunphasige Permanentmagent-Synchronmotor
• 3 Die Grundtypen der thermischen Analyse
  • 3.1 Das analytische Design
  • 3.2 Das nummerische Design.
• 4 Die nummerische Analyse mit der Software COMSOL
  • 4.1 Die Software COMSOL
  • 4.2 Der Aufbau der Simulationssoftware
  • 4.3 Die schrittweise Simulation der Nut.
  • 4.4 Die Auswertung der Ergebnisse
• 5 Die sukzessive Umsetzung der Forschungsfrage
  • 5.1 Die freistehende Nut als Rechteck . . . .
    • 5.1.1 Die Simulation der freistehenden Nut als Rechteck
    • 5.1.2 Das Ergebnis der freistehenden Nut als Rechteck
  • 5.2 Die Nut als Rechteck mit äußeren Einflüssen
    • 5.2.1 Die Simulation der Nut als Rechteck mit äußeren Einflüssen
    • 5.2.2 Das Ergebnis der Nut als Rechteck mit äußeren Einflüssen
  • 5.3 Die Nut unter Betrachtung einzelner Leiter
    • 5.3.1 Die Simulation der Nut mit einzelnen Leitern
    • 5.3.2 Das Ergebnis der Nut mit einzelnen Leitern
  • 5.4 Die Nut mit integrierter Kühlung
    • 5.4.1 Die Simulation der Nut mit integrierter Kühlung
    • 5.4.2 Das Ergebnis der Nut mit integrierter Kühlung
  • 5.5 Die rechteckige Nut im Joch und Zahn
    • 5.5.1 Die Simulation der rechteckigen Nut im Joch und Zahn
    • 5.5.2 Das Ergebnis der rechteckigen Nut im Joch und Zahn
  • 5.6 Die Nut als Trapez . . . .
    • 5.6.1 Die Simulation der Nut als Trapez
    • 5.6.2 Das Ergebnis der Nut als Trapez
• 6 Das Fazit

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Arbeit befasst sich mit der thermischen Analyse eines neunphasigen Permanentmagnet-Synchronmotors, der für den Einsatz in voll-elektrischen Flugzeugen entwickelt wird. Ziel ist es, die Temperaturverteilung innerhalb des Motors mithilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) zu simulieren und die Genauigkeit der LPTN-Methode zu überprüfen.

• Thermische Analyse von elektrischen Maschinen für den Einsatz in der Luftfahrt
• Vergleich der FEM-Simulation mit der analytischen LPTN-Methode
• Optimierung der Temperaturverteilung in einem Elektromotor
• Bewertung der Genauigkeit und Effizienz verschiedener Simulationsansätze

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 führt in die Forschungsfrage ein und beschreibt den Kontext der Arbeit. Kapitel 2 erläutert das Projekt und die spezifischen Ziele. Es werden das erweiterte Projektziel und der neunphasige Permanentmagnet-Synchronmotor vorgestellt. Kapitel 3 behandelt die Grundtypen der thermischen Analyse, sowohl das analytische Design als auch das nummerische Design. In Kapitel 4 wird die nummerische Analyse mit der Software COMSOL behandelt, inklusive einer Beschreibung der Software und des Aufbaus der Simulation. Die schrittweise Simulation der Nut und die Auswertung der Ergebnisse werden ebenfalls in diesem Kapitel erläutert. Kapitel 5 befasst sich mit der sukzessiven Umsetzung der Forschungsfrage, wobei die einzelnen Schritte der Simulation dargestellt werden. Die Ergebnisse der Simulationen für verschiedene Nut-Geometrien werden detailliert besprochen. Kapitel 6 fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und zieht Schlussfolgerungen.

Schlüsselwörter

Die Arbeit fokussiert auf die thermische Analyse eines neunphasigen Permanentmagnet-Synchronmotors. Im Mittelpunkt stehen die Finite-Elemente-Methode (FEM), die LPTN-Methode, die Temperaturverteilung, die Simulation mit COMSOL, die Nut-Geometrie und die Optimierung der Wärmeableitung.