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Permanentmagnet-Synchronmotoren in Duplexstahl-Technik

Permanent magnet synchronous motors in duplex-steel technique

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e & i Elektrotechnik und Informationstechnik Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Im allgemeinen Maschinenbau kommen zunehmend drehzahlveränderbare Antriebe in Permanentmagnet (PM)-Synchrontechnik zum Einsatz. Werden hohe Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit gestellt, zum Beispiel bei Antrieben in der chemischen Industrie, so kommt als Wellenmaterial oft Duplexstahl zum Einsatz. Aufgrund der magnetischen Eigenschaften eignet sich Duplexstahl aber auch als Läuferaktivteil für PM-Synchronmotoren. Da die Verwendung von Duplexstahl als Aktivteilmaterial wenig bekannt ist, werden zunächst die elektrischen und magnetischen Eigenschaften von Duplexstahl auf der Basis von Prüfkörpermessungen vorgestellt. Die relativ geringe Permeabilität von Duplexstahl erfordert einen höherpoligen Motorentwurf, was die Ständerausführung in Zahnspulentechnik begünstigt. Ein Funktionsmuster in Duplexstahl-Technik wird beschrieben, und das stationäre Betriebsverhalten des Funktionsmusters wird im direkten Vergleich von Finite-Elemente-Methode (FEM)-Simulation und experimenteller Erprobung diskutiert.

Abstract

An increasing transition to variable speed drives in permanent magnet (PM) synchronous technology is a constant trend in mechanical engineering. If there are high demands regarding corrosion resistance, for example in the chemical industry, duplex-steel is a suitable material for the rotor shaft. Because of the ferromagnetic characteristics, duplex-steel is an ideal material for rotor bodies of PM synchronous machines. Because rotor designs in duplex-steel technique are unusual, the electrical and magnetic qualities of duplex-steel will be introduced, initially. In comparison to other ferromagnetic materials, the permeability of duplex-steel is very small. Therefore, the layout process leads to a higher number of pole pairs and that favors a stator design in tooth-coil technique. The draft of a sample motor in duplex-steel technique is represented and, finally, the steady-state behaviour of the sample motor is discussed in direct comparison to finite-elements method (FEM) simulations and measurements.

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Abb. 16.

Literatur

  1. KSB AG (2015): Spaltrohrmotorpumpen-Baureihenheft „Ecochem Non-Seal“, 29.05.2015.

  2. DIN EN 10027-2:2015-07 (2015): Bezeichnungssysteme für Stähle.

  3. IMA (2014): Practical guidelines for the fabrication of duplex stainless steels. 3. Aufl. International Molybdenum Association. ISBN 978-1-907470-09-7.

  4. DIN EN 60404-2:1998 (1998): Magnetische Werkstoffe, Teil 2: Verfahren zur Bestimmung der magnetischen Eigenschaften von Elektroband und Elektroblech

  5. DIN EN 60404-6:2003 (2003): Magnetische Werkstoffe,Teil 6: Verfahren zur Messung der magnetischen Eigenschaften weichmagnetischer und pulverförmiger Werkstoffe mit Hilfe von Ringproben

  6. Huth, G. (2005): Permanent-magnet excited ac servo-motors in tooth-coil technology. IEEE Trans. Energy Convers., 20(2), 300–307.

    Article  Google Scholar 

  7. Ishak, D., Zhu, Z., Howe, D. (2006): Comparison of PM brushless motors having either all teeth or alternate teeth wound. IEEE Trans. Energy Convers., 21(1), 95–103.

    Article  Google Scholar 

  8. Patentschriften DE102007028356/EP2156534.

  9. Huth, G. (1999): Optimierung des Wicklungssystems bei permanentmagneterregten AC-Servomotoren. Arch. Elektrotech., 81, 375–383.

    Google Scholar 

  10. Magnussen, F., Lendenmann, H. (2007): Parasitic effects in PM machines with concentrated windings. IEEE Trans. Ind. Appl., 43(5), 1223–1232.

    Article  Google Scholar 

  11. IEC 60034-30-1.

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Authors and Affiliations

  1. Lehrstuhl für Mechatronik und elektrische Antriebssysteme, Technische Universität Kaiserslautern, Gottlieb-Daimler-Straße, 67663, Kaiserslautern, Deutschland

    Bernd Löhlein & Gerhard Huth

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  1. Bernd Löhlein
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  2. Gerhard Huth
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Löhlein, B., Huth, G. Permanentmagnet-Synchronmotoren in Duplexstahl-Technik. Elektrotech. Inftech. 133, 82–87 (2016). https://doi.org/10.1007/s00502-016-0391-0

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