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ANTRIEBSTECHNIK » Interview Elektrische Antriebe liegenden Messungen wurde bei verschiedenen Drehzahlen das Drehmoment stufenweise auf 180 Nm erhöht Der Bereich des Stroms geht beim B1 bis 330 A, beim Originalmotor wegen der erreichten Grenztemperatur bis 190 A. KEM Konstruktion: Wie wirkt sich Capcooltech auf den Wirkungsgrad des Motors aus? Manuel Hartong, CTO Dynamic E Flow GmbH, Valley »Unsere Motoren werden mit einem Hohldraht gewickelt, in dem ein Kühlmittel durchfließt. Capcooltech ist eine Methode zur Leistungssteigerung und besteht im Wesentlichen aus 2 Komponenten: dem Hohldraht und der Capcooltech-Box.« Bild: Dynamic E Flow Hartong: Der Wirkungsgrad ist definiert über Ausgangsleistung an der Welle zur eingehenden elektrischen Leistung an den Klemmen. Durch das höhere Moment ist der Wirkungsgrad des B1 durchaus herzeigbar im Vergleich zum Originalmotor. Bei 1000 rpm ist der Durchsatz der Leistung gegenüber den Verlusten noch geringer. Deshalb auch der moderate Wirkungsgrad beider Maschinen. Bei 4500 rpm haben wir den Messungen gemäß einen Wirkungsgrad von 94%. Bei 165 Nm weist der B1 noch immer einen Wirkungsgrad von 90% auf. KEM Konstruktion: Für den Einsatz in welchen Branchen beziehungsweise Anwendungen sind E-Antriebe mit einer Innenkühlung der Spulenwicklung geeignet und für welche nicht? KEM Konstruktion: Um die Leistungsfähigkeit der Methode nachzuweisen, haben Sie eine Studie durchgeführt – das sogenannte B1-Projekt. Was genau wurde wie geprüft und zu welchen Ergebnissen sind Sie gekommen? Naderer: Bei dem B1-Projekt haben wir eine weit verbreitendes Traktionsaggregat aus der Serie im Einsatz in Automobilen mit Capcooltech-Komponenten (Draht und Anschlussbox) umgebaut und ausgiebig getestet. Es wurden circa 80 Messreihen, Leerlauf-, Beharrungs-, sowie Spitzenleistungsmessung auf der Originalmaschine und von uns umgebauten Aggregat durchgeführt. Das Hauptaugenmerk lag auf der Performancesteigerung des B1 und der Ermittlung der Unterschiede zum Original. Die Beharrungs- beziehungsweise Dauermessung ergab, dass der B1 ein Drehmoment von 165 Nm bei einer Wicklungstemperatur von 85 °C erreichte, wohingegen der Originalmotor bei einer Drehzahl von 4500 und 78 Nm eine Wicklungstemperatur von 118 °C aufweist. Die Kühlung des B1 führt die gesamte Wärme ab, in Leerlaufversuchen konnte auch gemessen werden, dass ein sehr kleiner Teil der Eisenverluste abgeführt werden kann. Die Spitzenmessungen bei 500 rpm zeigen, dass für bestimmte Kurzbelastungszyklen die Wassermantelkühlung bei entsprechender Auslegung sogar weggelassen werden kann. Die Spitzenleistungsmessungen zeigten, dass das im Original angegebene Spitzenmoment bei Capcooltech sozusagen als Dauermoment angegeben werden kann. Die möglichen neuen Spitzenmomente liegen, bei darauf abgestimmtem Maschinendesign entsprechend gleichfalls weit höher, Bei den vor- Hohler Kupferdraht, durch den Kühlmittel fließt Bild: Dynamic E Flow 26 KEM Konstruktion » 01-02|2021
Naderer: Überall wo elektrische Maschinen mit sehr hohen Leistungsdichten, insbesondere Dauerleistungsdichten gefragt sind. Das sind beispielsweise Antriebe in der Luftfahrt, die beispielsweise extrem leicht, effizient und kraftvoll sein müssen. Auch bei Hochtemperaturapplikationen für Vakuum-Pumpen kann die Wärme durch Capcooltech signifikant abgeführt werden. Und auch bei sehr hoch drehenden elektrischen Maschinen, z.B. Motorspindeln, bei denen große Herausforderungen im Bereich mechanische Wellenschwingung auftreten können, sind E-Antriebe mit einer Innenkühlung der Spulenwicklung geeignet. Durch Capcooltech kann die Maschine bis zu 50 % kleiner gebaut und somit anderes ausgelegt werden. Durch eine sehr kompakte Bauweise können die Wellenschwingungen somit massiv reduziert werden. Grundsätzlich können wir alle elektrischen Maschinen mit unserer Capcooltech-Methode ausstatten. Bild: Dynamic E Flow INFO Details zur Capcooltech- Methode von Dynamic E Flow hier.pro/DqcDe KEM Konstruktion: Dynamic E Flow ist Spezialist für elektrische Sondermaschinen. Oft sind hier die Umgebungsbedingungen rau. Wie sieht es mit Widerstandsfestigkeit, mechanischer Festigkeit sowie Robustheit von Motoren mit Capcooltech-Technologie aus? Hartong: Durch das Auslesen der Kühlmitteltemperatur am Ein- und Ausgang kann die exakte Temperatur der Wicklungen identifiziert und eingestellt werden. Damit kann durch eine geeignete Regelung die Dehnung in der Isolation reduziert und die Lebensdauer erhöht werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass wir den Motor „vollkapseln“, das heißt, komplett einpacken können um diesen vor einer aggressiven Umgebung, zum Beispiel Säure, zu schützen. Die Capcooltech-Technologie erlaubt es auch bei niedrigen Spannungen sehr hohe Leistungen zu erzielen. Damit können Maschinen realisiert werden, die einen höheren Explosionsschutz aufweisen. www.dynamiceflow.com Capcooltech-Traktionsmotor > 80 kW NEU Wellenkupplungen Wellenkupplungen von Ganter über tragen Drehbewegungen und Dreh mo mente von Welle zu Welle. Dabei gleichen sie auch Toleranzen und mechanische Fehler aus, die ansonsten zu Schäden an Antriebs- oder Messkonfigurationen führen. Für fast jeden An - wendungsbereich bietet Ganter eine passende Kupplungslösung an. Anwendungsbeispiele, CAD-Daten und Bestellung. Einfach QR-Code scannen. www.ganternorm.com KEM Konstruktion » 01-02|2021 27
