Die Motoren für Prüfstände

Bild 01: Die Motoren für Prüfstände, auf denen Motoren für Elektroautos getestet werden, müssen ein leistungsstarkes Drehmoment- Drehzahl-Band aufweisen, um die Leistungen des Prüflings abzudecken. Gefordert sind Drehzahlen von 25 000 min−1 bei Drehmomenten bis 800 Nm und mehr, wobei die Gefahr besteht, dass der Motor bei diesen hohen Drehzahlen aufgrund seiner Größe und Länge in Eigenresonanz und ins Schwingen gerät (Quelle: Dynamic E Flow)

Um Motoren nicht zu überhitzen, setzen altbewährte Maschinenkonzepte meist auf konvektive Luft- bzw. Wasserkühlungen, die mittels hoher Massenströme die Wärme vom äußeren Rand des Stators abführen. Die langen konduktiven Wärmetransportwege von den Quellen, den Stator-Wicklungen, zur außerhalb liegenden Wärmesenke (Kühlmantel) sowie die daraus resultierenden kleinen abführbaren Wärmeleistungen führen jedoch zu hohen Temperaturdifferenzen zwischen Quelle und Senke. Um diese Wärmetransportwege zu verkürzen, bringen verschiedene Konzepte die Kühlmedien beispielsweise durch Versprühen oder radiales Schleudern stellenweise direkt in Kontakt mit den Aktivteilen des Motors. Dynamic E Flow [1] beschreitet einen anderen Weg und bringt die primäre Wärmequelle mit der Wärmesenke im kompletten Motor in direkten Kontakt: Das Kühlmedium strömt direkt durch die innen hohlen Kupferleiter. Neben den besonders kurzen konduktiven Transportwegen macht sich diese Technik, Capcooltech genannt, zusätzlich die besonders hohen Wärmeleitwerte des Kupfers zu Nutzen und eliminiert den Zwang zu baugruppenübergreifenden Wärmeströmen. Durch diese Technologie kann somit eine erheblich höhere Wärmemenge bei kleinerer Temperaturdifferenz zwischen Kupfer und Kühlmedium abgeführt werden.

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