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Fertigungsbegleitende Qualitätskontrolle in der Elektromotorenfertigung

Durch Magnetfeldprüfung von permanenterregten Synchronrotoren
  • Alexander Meyer , Sandra Abersfelder , Nikolaus Urban , Michael Schneider and Jörg Franke
Published/Copyright: April 26, 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 112 Issue 4

Kurzfassung

Permanent erregte Synchronmotoren zeichnen sich durch hochdynamisches Betriebsverhalten bei sehr guter Regelbarkeit und Leistungsdichte aus. Die Laufeigenschaften dieser Antriebe unterliegen fertigungsbedingter Abweichungen. Insbesondere die weitgehend fehlende Qualitätskontrolle des Rotormagnetfeldes vor dem Fügen von Rotor- und Statorbaugruppe lässt eine Beurteilung der Leistung sowie der Drehmomentschwankungen erst in der Endkontrolle zu. Dieser Beitrag beschreibt somit die Möglichkeiten und Potenziale einer In-Line-Qualitätskontrolle in der Rotorfertigung.

Abstract

Permanent magnet synchronous motors provide features like high-dynamic performance featuring an outstanding controllability and high power density. However, the running characteristics of those drives are subject to several deviations caused by manufacturing. Though power output and torque ripples can only be characterized during End-Of-Line test-procedure after final assembly of rotor and stator, due to a lack of quality control of the rotor's magnetic field in most cases. This article describes methods and potentials of an In-Line quality control within rotor production.

*)

Hinweis

Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory Board wisschenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).

Dipl.-Ing. Alexander Meyer, geb. 1986, studierte Maschinenbau an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Seit Abschluss des Studiums im Jahr 2013 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg tätig.

M. Eng. Sandra Abersfelder, geb. 1989, studierte Maschinenbau an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt. Nach ihrem Studium arbeitete sie bei der Bosch Rexroth AG im Bereich Mobile Applications und ist seit 2015 als externe Promovendin am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg tätig.

M. Sc. Nikolaus Urban, geb. 1989, studierte Maschinenbau an der TU Ilmenau und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg mit den Vertiefungsrichtun-gen Konstruktionstechnik und Fertigungstechnik. Seit 2015 ist Herr Urban als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg tätig.

Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke, geb. 1964, ist seit 2009 Leiter des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).

References

1. Gasparin, L.; Cernogoj, A.; Markic, S.; Fiser, R.: Additional Cogging Torque Components in Permanent-Magnet Motors Due to Manufacturing Imperfections. IEEE Transactions on Magnetics45 (2009) 3, S. 1210–121310.1109/TMAG.2009.2012561Search in Google Scholar

2. Gasparin, L.; Fiser, R.: Impact of manufacturing imperfections on cogging torque level in PMSM. In: Proceedings of the 9th International Conference on Power Electronics and Drive Systems: IEEE, 2011, S. 1055–1060 DOI 10.1109/peds.2011.6147390Search in Google Scholar

3. Gasparin, L.; Fiser, R.: Intensity of the native and additional harmonic components in cogging torque due to design parameters of permanent-magnet motors. In: Proceedings of the International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS): IEEE, 2009, S. 1062–1067 DOI 10.1109/peds.2009.5385930Search in Google Scholar

4. Simon-Sempere, V.; Burfgos-Payan, M.; Cerquindes-Bueno, J.-R.: Influence of Manufacturing Tolerances on the Electromotive Force in Permanent-Magnet Motors. IEEE Transactions on Magnetics49 (2013) 11, S. 5522–553210.1109/TMAG.2013.2269906Search in Google Scholar

5. Coenen, I.; van der Gient, M.; Hameyer, K.: Manufacturing Tolerances: Estimation and Prediction of Cogging Torque Influenced by Magnetization Faults. IEEE Transactions on Magnetics48 (2012) 5, S. 1932–193610.1109/TMAG.2011.2178252Search in Google Scholar

6. Kwon, O.-M.; Surussavadee, C.; Chari, M.; Salon, S.; Sivasubramaniam, K.: Analysis of the Far Field of Permanent-Magnet Motors and Effects of Geometric Asymmetries and Unbalance in Magnet Design. IEEE Transactions on Magnetics40 (2004) 2, S. 435–44210.1109/TMAG.2004.824117Search in Google Scholar

7. Koschny, M.; Lindner, M.: Magneto-Optical Sensors Accurately Analyze Magnetic Field Distribution of Magnetic Materials. Firmenschrift, Matesy GmbH, Innovent e. V.; 2016Search in Google Scholar

8. Meyer, A.; Heyder, A.; Brela, M.; Urban, N.; Sparrer, J.; Franke, J.: Fully Automated Rotor Inspection Apparatus with High Flexibility for Permanent Magnet Synchronous Motors Using an Improved Hall Sensor Line Array. In: Proceedings of the 5th International Electric Drives Production Conference (EDPC): IEEE, 2015, S. 1–5 DOI 10.1109/edpc.2015.7323196Search in Google Scholar

9. Tremel, J.; Franke, J.: Hall Sensor Line Array for Magnetic Field Inline Measurements of PM-exited Rotors. In: Proceedings of the 2nd International Electric Drives Production Conference (EDPC): IEEE, 2012, S. 1–4 DOI 10.1109/edpc.2012.6425113Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-04-26
Erschienen im Druck: 2017-04-28

© 2017, Carl Hanser Verlag, München

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https://doi.org/10.3139/104.111694

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