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Als Beispiel werden im Folgenden in zwei typischen Motoren für hohe Drehzahlen die Motorverluste und die Gesamt-Antriebssystemverluste analysiert:

1: PMSM mit zweipoligem Rotormagnet und genutetem Stator mit Dreiphasen-Durchmesserwicklung. Dieser Motortyp ist der Industriestandard für Drehzahlen bis 100 000 oder z.T. auch bis 200 000 U/min.

2: PMSM mit zweipoligem Rotormagnet und eisenloser Schrägwicklung im Luftspalt. Dieser Motortyp kann auf sehr tiefe Verluste bei hohen Drehzahlen optimiert werden. Celeroton setzt ihn deshalb standardmässig ein für Drehzahlen ab 200 000 U/min.

Für den Vergleich werden beide Motoren auf eine Nenndrehzahl 100 000 U/min und ein Nennmoment von 30 mNm ausgelegt. Beide werden mit einem CC-230-3000-Umrichter von Celeroton betrieben.

Im genuteten Antriebssystem können die Gesamt-Antriebsverluste (Umrichter und Motor) von optimalen 49 W, die bei PWM mit 40 kHz erreicht werden, auf 46 W mit PAM reduziert werden. Sollen nur die Motorverluste minimiert werden und die Umrichterverluste sind sekundär, kann mit dem gleichen Umrichter und PWM mit höherer Schaltfrequenz ein besseres Ergebnis erzielt werden. Im Antriebssystem mit Luftspaltwicklung führt kein Weg an PAM vorbei, die Gesamt-Antriebssystemverluste sind bis zweimal kleiner als mit PWM, um die Motorverluste mit PWM zu reduzieren, müssten Schaltfrequenzen von unrealistischen 250 kHz oder höher gefahren werden.

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Antriebstechnik

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