Thermische Modelle elektrischer Antriebsmaschinen unter dynamischen Lastanforderungen

Abstract

Aufgrund der sehr guten Regelbarkeit und des hervorragenden Gesamtwirkungsgrades werden zunehmend elektrische Antriebe in mobilen Arbeitsmaschinen eingesetzt. Ziel ist es, die Energieeffizienz zu steigern und den Arbeitsprozess zu optimieren. Die thermische Belastung elektrischer Maschinen spielt bei der Auslegung elektrischer Antriebssysteme unter Berücksichtigung der auftretenden Belastungen im Arbeitseinsatz eine wichtige Rolle. Der vorliegende Beitrag stellt eine Methode zur Modellierung des thermischen Verhaltens elektrischer Antriebsmaschinen vor. Mit der akausalen Modellierung wird ein elektrisches Antriebssystem unter dynamischen Lastanforderungen untersucht. Dabei werden Ursachen und Wirkzusammenhänge der Erwärmung, unterschiedliche Kühlmethoden und die Auswirkungen im Simulationsmodell berücksichtigt. Die Validierung am Prüfstand liefert aussagekräftige Ergebnisse zur umfangreichen Beurteilung der Einsatzmöglichkeiten elektrischer Antriebssysteme in mobilen Arbeitsmaschinen unter realen Lastzyklen und bestätigt die Eignung der vorgestellten Simulationsmodelle.