Vollständig lagerloser Reluktanzantrieb - Entwurfsoptimierung und regelungstechnisches Verhalten

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Aktive Magnetlager stellen eine mögliche Lösung zur berührungslosen Lagerung hochtourig rotierender Wellen dar. Der große Aufwand für diese Art der magnetischen Lagerung kann durch das Prinzip des "Lagerlosen Motors" verringert werden. Dabei wird die magnetische Lagerung im aktiven Motorteil integriert und die Baulänge vermindert. Ein Teilziel des Vorhabens ist es, die grundlegende Vorgehensweise bei der Berechnung des Magnetkreises elektrischer auf lagerlose Motoren unter Beachtung der Besonderheiten im Aufbau anzuwenden. Auf dieser Grundlage soll ein zielgerichteter Entwurf von lagerlosen Motoren auf bestimmte Bemessungswerte wie Motorleistung, Drehzahl, maximale Tragkraft ermöglicht werden. Durch weeitere konstruktive Veränderungen an Rotor und Stator ist es möglich, auf ein gesondertes Axiallager zu verzichten. Dabei kann durch konische Gestaltung von Rotor und Statorinnendurchmesser der axiale Freiheitsgrad der Welle aktiv über die Ströme der Tragwicklung mitstabilisiert werden. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, durch eine ringförmige Nutung in axialer Richtung die Welle passiv im Stator zu halten. Der optimierte Entwurf und die Integration des Axiallagers sollen jeweils an einer Versuchsmaschine praktisch realisiert und überprüft werden.