Erhöhung der funktionalen Sicherheit und Verbesserung der Regelungseigenschaften geberlos geregelter Traktionsantriebe durch angepasstes Maschinendesign (ATEM Geberlos)

Die Rotorlageerfassung mittels konventioneller Lagegeber in Traktionsantrieben von Eleklrofahrzeugen erhöht das Bauvolumen des Elektroantriebs und stellt eine potentielle Fehlerquelle dar. Ein Ausfall kann den Antriebsstrang beschädigen oder sogar zum Verlust der Beherrschbarkeit des Fahrzeugs führen. Durch den Einsatz geberloser Verfahren als redundantes System kann die Ausfallsicherheit und damit die funktionale Sicherheit erhöht werden.

Der geberlose Betrieb im unteren Drehzahlbereich stellt besondere Anforderungen an die Dimensionierung und Gestaltung des Elektroantriebs. Die Umsetzung eines geeigneten Motordesigns ist noch nicht ausreichend erforscht. Ein ganzheitlicher Ansatz zur Betrachtung des Maschinendesigns und der Regelung soll in diesem Projekt eine praxisnahe und flexible Methodik zur Auslegung von Traktionsantrieben hervorbringen, die die Anforderungen an den geberlosen Betrieb und an die Systemperformance erfüllen.

Mit Hilfe kombiniert numerisch-analytischer Maschinenberechnungsmethoden und Regelungssimulationen werden Zusammenhänge zwischen Maschinendesign und den Auswirkungen auf die geberlose Regelung untersucht und in Form von Designregeln formuliert. Die Erkenntnisse fließen in eine neuartige, flexible Entwicklungsmethodik ein, die alle relevanten Optimierungskriterien des Antriebsssystem berücksichtigt. Die Vorzüge und die Tauglichkeit des Ansatzes sollen an Standardmotoren und an einem Demonstrator auch praktisch nachgewiesen werden.