Gießtechnische Ansätze zur Steigerung des Wirkungsgrads von Elekt-romotoren : Zusatz

Forschungsbericht

Zusammenfassung: Die übergeordnete Zielsetzung des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geför-derten Forschungsprojektes „Gießtechnische Ansätze zur Steigerung der Effizienz von Elekt-romotoren“ (AZ: 34988/01-21/2) war die Entwicklung von Gießverfahren zur verbesserten Her-stellung von gegossenen Rotoren für Asynchronmotoren und die Betrachtung der Einflüsse der Gießparameter auf den Wirkungsgrad der Rotoren. Das Forschungsprojekt wurde von dem Projektkonsortium bestehend aus den Industriepartnern PINTER GUSS GmbH, RWP Simtec GmbH und dem Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (utg) der Techni-schen Universität München als wissenschaftlichem Partner durchgeführt. Asynchronmotoren in Integralbauweise werden nach derzeitigem Stand der Technik weit über-wiegend im Druckgussverfahren hergestellt. Aus der Literatur (Schoppa et al. 2000) und vor-rausgehenden Arbeiten am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (Weiss 2019) ist bekannt, dass die Fertigungseinflüsse der Blechherstellung einen maßgeblichen Einfluss auf den Wirkungsgrad des Rotors haben. Das Konsortium untersucht im Projekt nun die Einflüsse des Gießprozesses auf den Wirkungsgrad des Rotors, wobei als Gießverfahren der Schwer-kraftguss und der Niederdruckguss betrachtet werden. Dabei sollen zum einen die Auswirkun-gen des Prozesses auf die Eigenspannungen des Elektroblechs betrachtet werden und zum anderen die bekannten Problemstellungen des Druckgießverfahrens wie hohe Porosität und Oxidneigung adressiert werden. Zu diesem Zweck wurde eine Niederdruckgießanlage am utg entwickelt, die sich für die Her-stellung von Elektromotoren eignet. Besondere Herausforderungen sind hier die geringe Schmelzemenge mit kurzen Gießzeiten und die exakte Regelung der Gießkurve, um Spring-brunneneffekte beim Füllen der Kurzschlussringe durch die Stäbe zu vermeiden. Für die Nie-derdruckgießanlage und für den Schwerkraftguss wurden Kokillenkonzepte entwickelt und si-muliert, die den Anforderungen eines möglichst schonenden Gießprozesses für den Elektrob-lechstapel und eine möglichst laminare Füllung erfüllen. Als Basis für die Werkzeugkonzepte wurde eine Testgeometrie für das Elektroblechpaket erarbeitet, die sich für magnetische Mes-sungen zur Bestimmung der Auswirkungen der Gießprozesse eignet. Die Anforderungen der Messtechnik bringen geringe notwendige Abweichungen von realen Rotorgeometrien mit sich, die in der Auslegung im Hinblick auf eine ausreichende Abbildungsgenauigkeit eines serien-nahen Fertigungsprozesses betrachtet wurden. Zur Validierung der Ergebnisse an einem rea-len Motor wurde mit dem Letter of Intent Partner AMK Motion ein realer Rotor aus dem Pro-duktportfolio des Unternehmens ausgewählt, der im Niederdruckgießverfahren abgegossen wurde. Die Rotoren konnten mit unterschiedlichen Gießparametern abgegossen und die Pro-zessgrenzen bestimmt werden. Durch die Verfahrenswahl war es möglich, unpaketierte Elekt-roblechstapel zu umgießen. Die abgegossenen Rotoren wurden am IEM der RWTH Aachen magnetisch vermessen. Die Messungen ergaben, dass die magnetischen Eigenschaften der Bleche nicht durch den Gießprozess beeinträchtigt werden. Gleichzeitig zeigte sich ein Poten-zial zur Reduzierung der Hystereseverluste durch eine Wärmebehandlung der Blechstapel vor dem Gießen sowie eine Reduzierung der Eisenverluste durch eine zusätzliche axiale Druck-belastung der Blechstapel. Weiterhin ergaben sich bei einer Analyse der Poren in den gegos-senen Rotoren deutlich geringere Porenvolumina verglichen mit serienmäßig druckgegosse-nen Rotoren

Angaben zum Objekt

• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Umfang: 1 Online-Ressource (81 Seiten)
• Sprache: Deutsch
• Anmerkungen: Illustrationen ; Literaturverzeichnis: Seite 79 - 80

Klassifikation und Themen

• Schlagwort: Wirkungsgrad ; Rotor ; Gießen ; Magnetische Eigenschaft ; Elektroblech

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Ereignis: Veröffentlichung
• (wo): Deggendorf
• (wer): Deutsche Bundesstiftung Umwelt
• (wann): 2024
• Urheber: Bissels, Joshua ; Fuchs, Georg ; Weiß, Konrad
• Beteiligte Personen und Organisationen: Deutsche Bundesstiftung Umwelt ; PINTER GUSS GmbH

Weitere Informationen

• URN: urn:nbn:de:101:1-2410101725324.505042846682
• Rechteinformation: Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Letzte Aktualisierung: 15.08.2025, 07:37 MESZ