Elektrobandverarbeitung mittels chemischen Schneidens unter Verwendung dünner Folien zur Effizienzsteigerung elektrischer Maschinen, FVA-Nr. 826 I
Der vermehrte Einsatz von Hochdrehzahlmaschinen mit erhöhten Grundfrequenzen führt zu einer deutlichen Steigerung der Eisenverluste. Eine Methode, dieser Zunahme der resultierenden Eisenverluste entgegenzuwirken, ist der Einsatz von dünnerem Elektroband. Im Rahmen dieses Projekts wird die Prozesskette der Lamellenherstellung mittels chemischen Schneidens als Trennverfahren unter besonderer Berücksichtigung der Fügetechnologie zur Herstellung von kleinen Motoren (< 250 mm Durchmesser) mit hoher Drehzahl und großer Leistungsdichte untersucht, um eine minimale elektromagnetische Beeinflussung der Trennverfahren zu realisieren. Ein Schwerpunkt der Arbeiten ist die Bewertung des Einflusses des Schneidvorgangs auf die elektromagnetischen Eigenschaften des Elektrobands. Als Referenz wurde mechanisches Schneiden (Scherschnitt) eingesetzt. Das chemisch geschnittene Material zeigt nur geringe Auswirkungen auf die Magnetisierbarkeit des Materials. Mittels der verringerten Blechdicke können die Eisenverluste besonders bei höheren Frequenzen signifikant gesenkt werden. Die Messergebnisse zeigen, dass das chemische Schneiden aus elektromagnetischer Betrachtung positiv gegenüber einem mechanischen Schneidverfahren einzustufen ist.
Um das Potential des neuen Verfahrens abschätzen und beurteilen zu können, werden Fahrzyklusuntersuchungen an zwei unterschiedlichen Topologien elektrischer Maschinen durchgeführt. Die elektromagnetischen Vorteile des chemisch geschnittenen Materials sind stark abhängig von der verwendeten Maschinentopologie und den jeweiligen Betriebspunkten. Durch den Hyzem-Highway-Fahrzyklus konnte bestätigt werden, dass der größte Vorteil des chemischen Schneidens erwartungsgemäß innerhalb der Hochdrehzahl-Betriebspunkte auftritt.