Optimierung der Rotorstegbreiten von Permanentmagnet-Generatoren für den Betrieb am ungesteuerten Gleichrichter

Zusammenfassung

Zur Sicherstellung der mechanischen Festigkeit im Rotor werden Permanentmagnet-Maschinen häufig mit vergrabenen Magneten ausgeführt. Bei dieser Anordnung spielen die Verbindungsstege im Rotorblech eine wesentliche Rolle bezüglich der mechanischen und elektromagnetischen Eigenschaften. Um eine hohe Leistungsdichte der Maschine zu erreichen, müssen diese Stege in mechanischer und elektromagnetischer Hinsicht optimiert werden. Dabei ist es wesentlich, die im Betrieb tatsächlich auftretenden Betriebszustände zu berücksichtigen. Bei Permanentmagnet-Generatoren, welche am ungesteuerten Gleichrichter betrieben werden, ergeben sich die Betriebspunkte durch die passive Gleichrichtung ohne weitere Regelungsmöglichkeiten, sodass schon bei der Auslegung und Optimierung auf diesen Betrieb Rücksicht genommen werden muss.

Abstract

Permanent magnet machines are often built with inserted magnets to achieve a sufficient mechanical stability of the rotor. In this configuration the bridges of the rotor sheet play an important role for the mechanical and electromagnetic characteristics. To achieve a high power density of the machine these bridges should be optimized according to mechanical and electromagnetic aspects. For the optimization it is important to take into account the real operating points of the machine. For permanent magnet generators which are used together with an uncontrolled rectifier the operating points result from the passive rectification without any further possibility of controlling. Therefore the design and optimization must already consider this type of operation.