Beitrag zur Analyse elektrischer Antriebssysteme mit toleranzbehafteten Komponenten: vom elektromagnetischen Entwurf bis zur End-of-Line Prüfung

Die vorliegende Arbeit behandelt die Analyse von toleranzbehafteten Antriebssystemen, beginnend beim elektromagnetischen Entwurf bis hin zur End-of-Line Kontrolle bei der Produktion der elektrischen Maschine. Zur Ermittlung der Relevanz werden die möglichen Fertigungsabweichungen kategorisiert und methodisch priorisiert. Die Untersuchung der Einflüsse von Fertigungstoleranzen erfolgt durch Anwendung verschiedener Prüfverfahren. Numerische Berechnungsverfahren dienen zur Quantifizierung der Auswirkungen häufig auftretender Abweichungen, wie beispielsweise Magnetisierungsfehlern und Exzentrizitäten. Mit dem Einsatz stochastischer Analysen wird ein Vorgehen zur Bewertung zulässiger Toleranzbereiche vorgestellt. Die Durchführung statistischer Messreihen zeigt den Einfluss von Abweichungen auf die Maschinencharakteristik. Mit Hilfe analytischer Methoden erfolgt die Aufstellung spezifischer Fehlermerkmale. Der Fokus der Untersuchungen liegt dabei auf der Beeinflussung der elektrischen Größen der Maschine. Im Hinblick auf das Thema Condition Monitoring wird dieses nicht-invasive Diagnoseverfahren zunehmend erforscht, da die Einsparung zusätzlicher Sensorik ein vielversprechender Ansatz ist. Erster grundlegender Schritt eines Monitoring Systems zur Qualitätskontrolle ist die Überprüfung der Maschine nach der Fertigung und vor Auslieferung an den Kunden. Diese Arbeit stellt eine allgemein gültige Methodik vor, mit der eine solche End-of-Line Kontrolle systematisch und effektiv entwickelt werden kann.