Windungszahlvariationen zur Reduzierung der Drehmomentwelligkeit bei PMSM

Abstract:
In dem vorliegenden Beitrag wird ein Berechnungsverfahren vorgestellt, mit Hilfe dessen bei permanentmagneterregten Synchronmaschinen, in der Ausführung mit Zahnspulenwickeltechnik, die Drehmomentwelligkeit reduziert werden kann. Die Reduzierung der Momentwelligkeit erfolgt über eine Optimierung des Wicklungssystems. Dabei wird die Zahnwicklung über eine Variation der einzelnen Spulenwindungszahlen so angepasst, dass gezielt Harmonische abgesenkt werden können. Im speziell vorgestellten, betrifft dies eine Reduzierung der 6. Harmonischen im Drehmoment, da diese zu störenden Schwingungen und somit zu Geräuschanregungen im Betrieb des Motors führt. Das Hauptaugenmerk soll auf den Entwurfsgang dieses Verfahrens gelegt werden. Dabei liegt der Weg in einer zeitoptimierten analytischen Berechnung. Der Entwurfsgang geht über eine Kombination aus analytischer und numerischer Momentberechnung für die Bewertung der Ergebnisse, da dieser einen sinnvollen Kompromiss zwischen der Rechenzeit und der Genauigkeit der Ergebnisse schließt. Es werden sowohl Simulationsergebnisse als auch Messergebnisse dargestellt.