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T-Lam -> H-Lam -> L-Lam

Neue Fertigungstechnologien der T-Lam-Einzelzahn-Wicklung eröffnen Optimierungspotential für JOCH-bewickelte Lösungen im H-Lam- oder L-Lam-DESIGN:

 

Einzelzahnwicklungen in T-CORE oder T-LAM (Lamination = Blechpacket) Technologie im T-DESIGN ermöglichen höhere Füllfaktoren der Nut mit Kupfer und haben deshalb weniger Kupferverluste bei gleicher Windungszahl.

Die Reduzierung der ohmschen Kupferverluste ist bemerkenswert und der Wirkungsgrad der Servomotoren verbessert sich deutlich. Eine Gegenüberstellung technischer Daten herkömmlicher Wicklungen in Nadel-Wickel-Technik im Vergleich zu in T-CORE-Technologie bewickelten Servoantrieben folgt evtl. in einem eigenen Kapitel auf SERVOANTRIEBSTECHNIK.DE

 

Stator aus T-SegmentenStator aus T-Segmenten

 

Seit bewickelte Einzelzähne im T-Design zu einem Ring (= Zylinder) zusammengefügt werden und dadurch ein Ring-Stator aus T-Segmenten gefertigt werden kann, besteht die Möglichkeit der Herstellung einer Joch-Wicklung mit H- oder L-Segmenten. Die H-Wicklungen erzeugen dann ihr Feld nicht in radialer Richtung, sondern im Rückschluss = Joch.

 

Stator mit H-SegmentenStator mit H-Segmenten

 

Nachteil der H-LAM:

  • Wickeltechnik schwierig / aufwendig; Nutöffnung ist klein; Nadelwickler?     -> L-Design

Vorteil der Jochwicklung:

  • Querschnitt für Kupfer größer -> Kupferverluste kleiner
  • Querschnitt Eisen kleiner -> Eisenmasse sinkt -> Eisenverluste kleiner
  • Kühlung der äußeren Windungshälfte verbessert -> Widerstand kleiner ( -3,9 %  pro  -10 Kelvin )
  • Kupfer ist guter Wärmeleiter -> Wickelkopf kühlt innere Wicklungshälfte
  • Temperatur im Eisen-Rückschluss steigt -> Wirbelstromverluste im Rückschluss sinken (siehe Wirbelstrom-Verluste) ( ca. -5,5 %  pro  +10 Kelvin )
  • Drähte zweier Phasen können evtl. gleichzeitig bewickelt werden
  • Kontaktfläche zwischen den Segmenten größer
  • Segmente fügen sich zu einem stabilen Zylinder -> erhöhte Rund-Treue -> Fertigungs- und Füge-Probleme minimiert

Ausblick und Optimierungspotential:

  • clevere Zahngeometrie minimiert Sättigung an den Zahnrändern -> höheres Spitzenmoment
  • reduziertes Cogging durch optimiertes Zahn-Design (quasi Verdoppelung der Zähne) -> reduzierte Schwankung der KT über Zahn und Nut (Nutungseffekte)
  • geringerer Schleppwinkel des Hauptfeldes -> reduzierter Sättigungseffekt infolge Anker- bzw Läufer-Rückwirkung
  • Minimierung der Wirbelstromverluste im Zahn durch geschlitzte Zähne ("Blechung" entlang des Umfangs im Zahn - nicht im Joch)

 Verlust-Änderung vs. TemperaturVerlust-Änderung vs. Temperatur

 

 

17.04.2019 Roland Fetzner