Kurzfassung

Moderne mechatronische Antriebssysteme bestehen aus einem Verbund von Teilsystemen, durch welche der Energieumsatz zielgenau eingestellt werden kann. Neben der elektrischen Maschine als eigentlicher elektromechanischer Energiewandler sind am Energiefluss auch elektronische und leistungselektronische Komponenten direkt oder indirekt beteiligt. Diese moderne Definition berücksichtigt domänenübergreifende Zusammenhänge zwischen elektrischer, magnetischer, mechanischer und informationstechnischer...Moderne mechatronische Antriebssysteme bestehen aus einem Verbund von Teilsystemen, durch welche der Energieumsatz zielgenau eingestellt werden kann. Neben der elektrischen Maschine als eigentlicher elektromechanischer Energiewandler sind am Energiefluss auch elektronische und leistungselektronische Komponenten direkt oder indirekt beteiligt. Diese moderne Definition berücksichtigt domänenübergreifende Zusammenhänge zwischen elektrischer, magnetischer, mechanischer und informationstechnischer Domäne.
Darauf basierend wird ein modular skalierbares Antriebssystem entworfen, dessen zentrale Komponente eine Leiterplatte ist. Darauf werden die Systemkomponenten, also (Leistungs-)elektronische Bauelemente und auch die elektromagnetisch aktiven Wicklungen, angeordnet. Ziel ist die möglichst flexible Schnittstellengestaltung des Systems bei gleichzeitiger Reduktion von Bauvolumen und Ressourceneinsatz. Dies ist nur durch die gezielte Ausnutzung von Synergieeffekten zwischen den Kernkomponenten Leistungselektronik und elektrischer Maschine realisierbar. Somit ist die konsequent abgestimmte Konzeption und Anpassung der Teilsysteme zentraler Schritt des Entwurfsprozesses. Dieser basiert auf der Betrachtung neuartiger leistungselektronischer Schaltungstopologien in Verbindung mit modernen Halbleiterstrukturen und dem damit eng verzahnten Entwurf angepasster Wicklungs- und Magnetsystemkonzepte, die die spezielle Geometrie optimal nutzen. Daneben sind mögliche Getriebevarianten und eine auf das Gesamtsystem adaptierte Steuerungs- bzw. Regelungsstrategie ebenfalls essentieller Systembestandteil.» weiterlesen» einklappen