Federnde Rotorkomponenten für elektrische Antriebe
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Wilken Wößner
Wilken Wößner, M. Sc., hat Maschinenbau am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) studiert und ist dort seit 2017 am wbk Institut für Produktionstechnik als akademischer Mitarbeiter tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Montage-, Schleuder- und Auswuchttechnik für Permanentmagnetrotoren.
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Hüseyin Gürbüz
Hüseyin Gürbüz, M. Sc., hat Wirtschaftsingenieurwesen an der Universität Siegen studiert und leitet seit 2020 die Vorentwicklung in der Geschäftseinheit New e-Powertrain Products. Seine Entwicklungsschwerpunkte liegen in der Produkt- und Prozessentwicklung der federnden Rotorkomponenten.
Markus Heim, M. Sc., hat Maschinenbau am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) studiert und ist dort seit 2020 am wbk Institut für Produktionstechnik als akademischer Mitarbeiter tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Montage und Demontage von Permanentmagnetrotoren.
Nicolaus Klein, M. Sc. hat Maschinenbau an der Technischen Universität Darmstadt studiert und ist seit 2022 am wbk Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) als akademischer Mitarbeiter tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Prozessentwicklung und -modellierung für die nachhaltige E-Motoren-Produktion.
Dr.-Ing. Jörgen Schulz ist Geschäftsführer der Mubea Tellerfedern GmbH und leitet seit 2020 die Geschäftseinheit New e-Powertrain Products. Im Fokus stehen federnde Rotorkomponenten für nachhaltige elektrische Traktionsantriebe.
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer leitet seit 2003 am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) den Bereich Maschinen, Anlagen und Prozess-automatisierung des wbk Institut für Produktionstechnik.
Abstract
Die hohe Leistungsdichte eines elektrischen Antriebs wird in der Regel über eine hohe maximale Rotordrehzahl erreicht. Dies erfordert nicht lösbare Fügeverbindungen sowie thermisch unterstützte Montageprozesse. Der Einsatz einer Rotorwelle, Wuchtscheibe und Magnetfixierung mit federndem Verhalten ermöglicht den Entfall thermischer Prozesse sowie die Demontage treibhausgasintensiver Magnete. Potenziale sowie Herausforderungen dieser neuen Rotorkomponenten werden in diesem Beitrag vorgestellt.
Abstract
The high power density of an electric drive is usually achieved via a high maximum rotor speed. This requires nondetachable joint connections as well as thermally assisted assembly processes. The use of a spring-loaded rotor shaft, balancing disk and magnet fixation enables the elimination of thermal processes as well as the dismantling of greenhouse gas-intensive magnets. Potentials as well as challenges of these new rotor components are presented in this article.
Hinweis
Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWFAdvisory Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).
About the authors
Wilken Wößner, M. Sc., hat Maschinenbau am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) studiert und ist dort seit 2017 am wbk Institut für Produktionstechnik als akademischer Mitarbeiter tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Montage-, Schleuder- und Auswuchttechnik für Permanentmagnetrotoren.
Hüseyin Gürbüz, M. Sc., hat Wirtschaftsingenieurwesen an der Universität Siegen studiert und leitet seit 2020 die Vorentwicklung in der Geschäftseinheit New e-Powertrain Products. Seine Entwicklungsschwerpunkte liegen in der Produkt- und Prozessentwicklung der federnden Rotorkomponenten.
Markus Heim, M. Sc., hat Maschinenbau am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) studiert und ist dort seit 2020 am wbk Institut für Produktionstechnik als akademischer Mitarbeiter tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Montage und Demontage von Permanentmagnetrotoren.
Nicolaus Klein, M. Sc. hat Maschinenbau an der Technischen Universität Darmstadt studiert und ist seit 2022 am wbk Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) als akademischer Mitarbeiter tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Prozessentwicklung und -modellierung für die nachhaltige E-Motoren-Produktion.
Dr.-Ing. Jörgen Schulz ist Geschäftsführer der Mubea Tellerfedern GmbH und leitet seit 2020 die Geschäftseinheit New e-Powertrain Products. Im Fokus stehen federnde Rotorkomponenten für nachhaltige elektrische Traktionsantriebe.
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer leitet seit 2003 am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) den Bereich Maschinen, Anlagen und Prozess-automatisierung des wbk Institut für Produktionstechnik.
Danksagung
Inhalte dieses Beitrags wurden anteilig im Projekt „Roflex“ erarbeitet, welches durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird (Fkz: 03LB3041D). In diesem werden Referenzgeometrien durch die ZF Friedrichshafen AG und die WITTENSTEIN cyber motor GmbH bereitgestellt. Ein besonderer Dank gilt den Mitarbeitenden der Muhr und Bender KG für die Durchführung experimenteller Untersuchungen.
Literatur
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© 2022 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany
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