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Mechanische Auslegung u. Reduktion der HF-Motor-Verluste

Die zwei hauptsächlichen Herausforderungen auf Seite des elektrischen Motors sind eine mechanische Rotorkonstruktion, welche den extremen Zentrifugalkräften widersteht und tiefe Vibrationen im Betrieb aufweist sowie die Reduktion der mit höheren Drehzahlen zunehmenden Verluste im Motor. Für diese Herausforderungen kommen folgende Lösungen zum Zug:

• Ein Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM), in leicht anderer Ausführung oder Betriebsweise, auch BLDC- oder EC-Motor genannt, garantiert höchste Wirkungsgrade. Dank der hochkompakten Bauweise reduzieren sich die Kosten für die Permanentmagnete signifikant, ein angenehmer Nebeneffekt der hohen Drehzahlen.

• Durch eine geometrisch und mechanisch einfache Rotorkonstruktion sowie einer Metallbandage können die mechanischen Belastungen in brüchigen Permanentmagneten limitiert werden.

• Eine Rotordynamikanalyse und hochgenaues Wuchten garantieren auch bei höchsten Drehzahlen den sicheren Betrieb mit tiefen Vibrationen.

• Eine Luftspaltwicklung sowie dünne Kupferdrähte und Eisenbleche reduzieren die Wirbelstromverluste, die andernfalls quadratisch mit der Drehzahl ansteigen.

• Durch eine Multiparameter-Optimierung, welche alle Verluste, inklusive Luftreibungsverluste und Wirbelstromverluste in Stator und Rotor, miteinbezieht, können auch bei Drehzahlen zwischen 200 000 U/min und 1 000 000 U/min Motorwirkungsgrade von über 90% erreicht werden.

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