antriebstechnik 1-2/2016
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FVA AKTUELL<br />
Systemlebensdauerprüfung II<br />
Getriebe werden häufig unter Lastkollektivbeanspruchung<br />
betrieben und unterliegen sehr langen Laufzeiten. Eine<br />
vollständige Absicherung der gesamten Laufzeit im Versuch<br />
ist daher nicht möglich. Im Vorgänger vorhaben FVA 554 I,<br />
„Systemlebensdauerprüfung I“ wurden<br />
Forschungsvorhaben Methoden zur Lastkollektivraffung<br />
unter Beibehaltung des maßgebenden<br />
FVA 554 II<br />
Schadens mechanismus untersucht.<br />
IGF-Nr. 17347 N/1<br />
Damit kann eine Raffung der Prüflaufzeit<br />
im Vergleich zur beabsichtigten Einsatzzeit ca. um den<br />
Faktor 10 erfolgen, wenn Versuche bis zum Eintritt eines<br />
Schadens durchgeführt werden.<br />
Entwickelt wurde somit ein Modell zur Planung und Bewertung<br />
von verkürzten Lebensdauer prüfungen. Mit diesem können<br />
auch Versuchsreihen ausgewertet werden, welche nicht bis zum<br />
Eintritt eines Schadensereignisses durchgeführt werden. Mithilfe<br />
der entwickelten Methoden zur Anwendung bei verkürzten<br />
Versuchsläufen ist eine weitere Raffung möglich. Die Prüfzeitverkürzung<br />
hängt von den getroffenen Annahmen, der Modellgenauigkeit<br />
und dem Umfang der geplanten experimentellen<br />
Unter suchungen ab. Basierend auf den beschriebenen Methoden<br />
wurde ein Vor gehensmodell zur vergleichenden Bewertung<br />
verkürzter Lebensdauerprüfungen abgeleitet. Zur Entwicklung<br />
dieses Vorgehensmodells wurden die Bereiche „Statistik“,<br />
Adaptives Effizienz- und Temperaturmanagement<br />
von Antriebssystemen<br />
Die in diesem Projekt erarbeitete Betriebsstrategie sieht zum<br />
einen die Minderung der Gesamtverluste im Antriebssystem<br />
vor, zum anderen wird auch die thermische Belastung der<br />
leistungselektronischen Komponenten gemindert. Hierzu<br />
nutzt sie im Wechselrichter die Möglichkeit, die Schalt frequenz<br />
und das Modulationsverfahren im laufenden Betrieb zu<br />
variieren. In der elektrischen Maschine wird die Flussverkettung<br />
betriebspunktabhängig angepasst. Durch eine<br />
Erweiterung des Antriebssystems um<br />
einen DC/DC-Wandler ist es möglich,<br />
zusätzlich die Zwischenkreisspannung<br />
als Optimierungsparameter hinzuzuziehen.<br />
Für den DC/DC-Wandler<br />
Forschungsvorhaben<br />
FVA 633 II<br />
IGF-Nr. 19 LN<br />
wurden ebenfalls wirkungsgradoptimale Regelungsstrategien<br />
erarbeitet und eingebunden, um den Komponentenwirkungsgrad<br />
möglichst optimal einzustellen. Diese wurden simulationsgestützt<br />
entwickelt und untersucht. Anschließend wurden<br />
diese messtechnisch erfolgreich validiert.<br />
Durch die optimale thermische Ausnutzung kann eine<br />
Skalierung der Chipfläche erfolgen, wodurch ein Produktionskostenvorteil<br />
erzielt werden kann. Weiter kann durch die<br />
wirkungsgradsteigernden Maßnahmen eine Reichweitenvergrößerung<br />
der verwendeten Traktionsbatterie erreicht<br />
werden, wodurch wiederum eine kleinere Batterie<br />
aus reichend und dadurch eine Kosteneinsparung erzielt<br />
werden kann.<br />
Das IGF-Vorhaben 19 LN der Forschungsvereinigung Antriebstechnik<br />
e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur<br />
Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom<br />
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines<br />
Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.<br />
Kontakt: Alexander Rassmann, Tel 069-6603- 18 20<br />
Autor: Dennis Kaczorowski, Institut für Antriebssysteme und<br />
Leistungselektronik der Uni Hannover<br />
„Berechnung“ und „Werkstoff“ betrachtet. Für die Bereiche<br />
„Statistik“ und „Berechnung“ wurde jeweils eine aussagekräftige<br />
Kenngröße hinsichtlich der erwarteten L ebensdauer ermittelt.<br />
Damit ist eine umfassende Planung von verkürzten Lebensdauerprüfungen<br />
möglich. Mithilfe der Ergebnisse des Bereichs „Werkstoff“<br />
für die exemplarisch untersuchte Schadensart Grübchen<br />
scheint darüber hinaus eine Auswertung der durchgeführten<br />
Versuche im Hinblick auf die zu erwartende Restlebensdauer<br />
auch vor Eintritt eines Schadens möglich. Insgesamt kann somit<br />
die betriebssichere Auslegung und experimentelle Absicherung<br />
von Antriebs systemen weiter entwickelt und verbessert werden.<br />
Das IGF-Vorhaben 17347 N/1 der Forschungsvereinigung<br />
Antriebstechnik e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms<br />
zur Förderung der Industriellen Gemeinschafts forschung (IGF) vom<br />
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines<br />
Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.<br />
Kontakt: Dirk Arnold, Tel 069-6603-1632<br />
Autor: Michael Hein, TU München Forschungsstelle für Zahnräder<br />
und Getriebebau, FZG, Garching<br />
Forschungsvereinigung<br />
Antriebstechnik e. V.<br />
Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt<br />
Tel.: 069 / 6603-1515<br />
E-Mail: info@fva-net.de<br />
Internet: www.fva-net.de<br />
6 <strong>antriebstechnik</strong> 1-2/<strong>2016</strong>
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