Berechnung der Rotorkräfte in Axialflussmaschinen

Im Bereich der Elektromobilität sind Axialflussmaschinen aufgrund ihrer kurzen axialen Länge in Kombination mit einem Getriebe sehr beliebt. Um die Massenträgheiten des Rotors zu reduzieren wird angestrebt, tragende Strukturen im Rotor zu reduzieren und die mechanische Festigkeit von Magneten auszureizen. Seltenerd-Magnete sind von Natur aus sehr spröde. Um zu Ermitteln, ob Stützstrukturen des Rotors reduziert werden können, müssen zunächst die Kräfte auf Magnetstrukturen im Rotor bestimmt werden. Ziel der Arbeit ist eine Berechnung von Kräften und mechanischen Spannungen auf und in Magneten unter der Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen und Exzentrizitäten des Rotors. Aus diesen Daten können im Folge Anforderungen an die mechanische Steifigkeit von segmentierten Magneten abgeleitet werden und auf die Güte von Klebeverbindungen und Füllmaterialien rückgeschlossen werden. Dabei sollen neben mechanischen Kräften auch magnetische Kräfte berücksichtigt werden. Ergänzend sind akustische Analysen (insb. eine Schwingungsanalyse) angedacht.