Eisenloser Permanentmagnet-Synchronmotor auf der Basis des Doppelspulenaktors in integrierter Anwendung

Permanentmagnet-Synchronmaschinen haben sich aufgrund von hoher Leistungsdichte und einer ausgezeichneten Energieeffizienz im Bereich kleinerer Antriebsleistungen etabliert. Der klassische Aufbau von PM-Motoren sieht ferromagnetische Bauteile zur gezielten Führung des magnetischen Flusses vor. Durch Hysterese und Wirbelströme entstehen insbesondere bei hohen Frequenzen aufgrund hoher Pol- bzw. Drehzahlen Ummagnetisierungsverluste in diesen Bauteilen, die sich in einer entsprechenden Reduzierung des Motor-Wirkungsgrades widerspiegeln. Reluktanzeffekte und Radialkraftpulsationen können Rastmomente, sowie Geräuschbildung hervorrufen. Es wird ein Antriebskonzept vorgestellt, das auf die Anwendung von ferromagnetischen Bauteilen zur Flussführung, die eine Ummagnetisierung erfahren können, verzichtet. Das Antriebskonzept auf Basis des Doppelspulenaktors zeichnet sich dadurch aus, dass prinzipbedingt keine Eisenverluste auftreten. Dadurch lassen sich ähnlich hohe Wirkungsgrade erreichen, wie mit herkömmlichen eisenbehafteten Konzepten. Die erreichbaren Werte können insbesondere im Teillastbereich und bei höherer Drehzahl im Vergleich höher ausfallen. Weiterhin ist aufgrund des einfachen Aufbaus der aktiven Teile, bestehend lediglich aus Permanentmagneten und einzelnen Doppelspulen eine günstige Integrierbarkeit in ein mechatronisches System gegeben.