7. Grundlagen elektrischer Maschinen

Der Fachbeitrag behandelt die Grundlagen und Entwicklungen elektrischer Maschinen, insbesondere die Steigerung der Leistungsdichte durch technologische Fortschritte. In den letzten zwei Jahrzehnten hat die Automobilindustrie durch intensive Bemühungen vielfältige neue Konzepte entwickelt, die die Leistungsdichte von Elektromotoren um zwei Größenordnungen gesteigert haben. Diese Entwicklungen basieren auf besseren numerischen Rechenverfahren, effizienteren Kühltechniken und neuartigen Werkstoffen. Die Verbesserungen umfassen bessere und neuartige Kühlverfahren wie Wassermantel- und flüssigkeitsgekühlte Welle sowie hochleistungsfähige Werkstoffe wie Neodym-Eisen-Bor (NdFeB) und Inconel. Neue Wickeltechniken wie Rechteckleiter und höhere Stromdichten tragen ebenfalls zur Leistungssteigerung bei. Der Beitrag erläutert auch die verschiedenen Typen elektrischer Maschinen, wie Permanentmagnet-Synchronmaschinen (PMSM), fremderregte Synchronmaschinen (FESM) und Asynchronmaschinen (ASM), und deren spezifische Eigenschaften und Anwendungsbereiche. Besonders hervorgehoben wird die Bedeutung der Kühltechnik für die Leistungsfähigkeit moderner Elektromotoren und die Herausforderungen bei der Entwicklung von Hochgeschwindigkeitsrotoren. Der Beitrag bietet einen umfassenden Überblick über die aktuellen und zukünftigen Entwicklungen in der Elektromotorentechnik und ist daher besonders interessant für Fachleute in der Automobil- und Elektrofahrzeugindustrie.