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Alternative Antriebe Tim- Christian Feix / Tim Funke / Stefan Geers / Robert Peters Hochschule Osnabrück University of Applied Sciences Elektrische Maschinen
Tim- Christian Feix / Tim Funke / Stefan Geers / Robert Peters Hochschule Osnabrück University of Applied Sciences
Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 3 Einleitung
Definition Motoren, Generatoren: Fr Wandlung von elektrischer in
mechanische Energie Transformatoren: Fr Umformung von elektrischer
Energie Anwendung in verschiedensten Bereichen: Industrie
(Gabelstapler) Verkehrswesen (Straenbahn, Auto) Haushalt
(Kleingerte)
Folie 4
Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 4 Vor- und Nachteile
von elektrischen Maschinen Vorteile: Hohe Wirkungsgrade Lokal
Emissionsfrei Geruscharm Hohe Lebensdauer Kompakte Bauweise
Drehrichtung elektronisch steuerbar Maximales Drehmoment aus
Stillstand Hohe max. Drehzahl Einsatz als Generator mglich
Nachteile: Energieversorgung Anschaffungskosten Gewicht
Witterungsabhngig
Folie 5
Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 5 Vergleich
Verbrennungs- / Elektromotor
Folie 6
Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 6 Vergleich
Verbrennungs- / Elektromotor
Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 8 Genereller Aufbau
RotorStatorRotorStatorRotorStator
Folie 9
Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 9 Varianten des
E-Motors - Gleichstrommotors Hauptpol Joch Erregerwicklung Polschuh
Brsten Anker Ankerwicklung
Folie 10
Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 10 Varianten des
E-Motors - Gleichstrommotor Hauptfluss Kraftrichtung Ankerfluss
Eigenschaften: Vorteile: Leichte Steuerung von Drehmoment und
Drehzahl Ausgereifte Technik Nachteile: Aufwendig herzustellen
Funktionsstrung durch Brstenfeuer Verschlei
Folie 11
Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 11 Varianten des
E-Motors - Drehstrommotor Synchronmotor Asynchronmotor
Reluktanzmotor
Folie 12
Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 12 Varianten des
E-Motors - Synchronmotor Permanentmagnet oder Spule als Rotor Rotor
dreht synchron zum Drehfeld Vorteile: Exakte Steuerung der Drehzahl
Nachteile: Aufwendig herzustellen Relativ hohe Masse Anwendung als
Parallelhybrid
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Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 13 Varianten des
E-Motors - Asynchronmotor Rotor, bestehend aus Kfig mit Stangen
parallel zur Drehachse Magnetfeld der Wicklung induziert Spannung
in kurzgeschlossenem Kfig Rotor dreht asynchron zum Drehfeld ->
Schlupf entsteht
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Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 14 Varianten des
E-Motors - Asynchronmotor Zunahme des Schlupfs mit steigendem
Drehmoment Drehzahlregulierung/-messung erforderlich Knnen bis zum
2,5 fachen des Nennmoments belastet werden Anwendung als serieller
Hybrid Drehmoment Drehzahl Kippmoment Schlupf Nennmoment Vorteile:
Langlebig und robust Laufruhig Gnstige Herstellung Wartungsfrei
Nachteile: Erfassung/ Steuerung der Drehzahl erforderlich
Schlechter Wirkungsgrad bei zu hohem Drehmoment
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Alternative Antriebe Elektrische Maschinen Vorteile: Gnstige
Herstellung Wartungsfreiheit Laufruhe 15 Varianten des E-Motors -
Reluktanzmotor Rotor dreht im Anlauf asynchron Mit zunehmender
Magnetisierung der Zhne stellt sich Synchronitt ein ->
Dauerbetrieb: Synchronmotor Nachteile: Geringer Wirkungsgrad
Kleiner Leistungsfaktor Anwendung fr mittelgroe Antriebe (100 -
300mm)
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Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 16 Varianten des
E-Motors - Linearmotor Motor wird abgewickelt es entsteht ein
lineares Antriebssystem Drehfeld wird zu Wanderfeld Wanderfeld im
Stator zieht Rotor mit
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Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 17 Peripherie im
Elektrofahrzeug (Brennstoffzellenfahrzeug)
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Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 18 Peripherie im
Elektrofahrzeug Frequenzumrichter unabdingbar bei Wechsel- und
Drehstrommotoren Regeln/Steuern der Frequenz und Spannung hohes
Losbrechmoment, sanftes Anfahren Reduzierung der Leistungsabgabe
des Motors Umkehrung des Stroms fr Rckwrtsgang
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Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 19 Peripherie im
Elektrofahrzeug Akkumulator Akku / Batterie
Lithium-Ionen-Traktionsbatterie +hohe Energiedichte (bis 150Wh/kg)
+Geringe Selbstentladung (2% pro Monat) +Geeignet fr tiefe Temp.
(bis -50+C) -Keine Tief-Endladung -Brandgefahr bei Beschdigung
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Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 20 Ausblick
Entwicklungspotential Akku (Gewicht, Ladezyklen, Energiedichte)
Leistungselektronik Gewicht des Fahrzeugs Aerodynamik des
Fahrzeugs
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Alternative Antriebe Elektrische Maschinen 21 Vielen Dank fr
Ihre Aufmerksamkeit!