BMWi-Verbundprojekt TOPMAGNET

Topologische Optimierung für einen energieeffizienten Fahrzeugantrieb bei verbesserter Magnetmaterialnutzung

Bislang kommen bei der Entwicklung neuer elektrischer Antriebe in der Regel standardisierte Magnetgeometrien zum Einsatz. Die Anordnung der Magnete erfolgt in bestimmten, bekannten Mustern wie beispielsweise einem Stapelaufbau oder einer Magnet-V-Anordnung. Die Auslegung basiert damit auf erfahrungsbasierten intuitiven Mustern. Um alle Anforderungen an Performance, Effizienz, Akustik und mechanischer Festigkeit zu erfüllen sind aufwändige Iterationsschleifen notwendig, wobei in den bislang bekannten Anordnungen das Magnetmaterial nicht homogen ausgenutzt wird.

Ziel des Verbundvorhabens ist es neue hocheffiziente Rotortopologien für elektrische Antriebsmaschinen zu entwickeln. Mittels innovativer numerischer Optimierungsverfahren sollen hocheffiziente Magnet-Eisen-Luftverteilungen identifiziert werden, die mit geringem Materialeinsatz eine hohe Performance, ein gutes akustisches Verhalten sowie eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen. Zur geeigneten Bewertung dieser neuartigen Rotorlayouts ist eine Toolkette zu entwickeln, mit der das Maschinenverhalten ganzheitlich berechnet wird. Um neue unregelmäßige Magnetgeometrien einsetzen zu können, sind die aktuellen Fertigungsverfahren weiterzuentwickeln. Zur Validierung des Verfahrens findet eine prototypische Erprobung statt.

Laufzeit

01.06.2016 - 31.05.2019

Projektpartner:

  • Volkswagen AG
  • MS-Schramberg Sinter GmbH & Co. KG
  • Universität Kassel, Fachgebiet Fahrzeugsysteme und Grundlagen der Elektrotechnik   

Gefördert durch:

Bundesministerium
für Wirtschaft
und Technologie

aufgrund eines Beschlusses
des Deutschen Bundestages