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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Technische und Numerische Mechanik

Mechatronik

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Schwingungen von Drehstromsynchronmotoren

Beschreibung

Mechatronische Systeme entstehen durch das Zusammenwirken von mechanischen und elektrischen Systemen. Das Gesamtsystemverhalten hängt somit von den mechanischen und elektrischen Eigenschaften der einzelnen Subsysteme ab und kann nur durch eine Gesamtbetrachtung verstanden werden.

Ein Synchronmotor stellt ein solches System dar. Durch elektrische Spulen werden Magnetkräfte erzeugt die auf den Rotor und Stator des Motors wirken und zu Bewegungen und Verformungen führen. Aufgrund dieser mechanischen Veränderungen ergeben sich Rückwirkungen auf das elektrische System durch z.B. Lufspaltänderungen zwischen Rotor und Stator und induzierte Spannungen. Das mechanische Verhalten des Motors kann sich dadurch grundlegend gegenüber einer Anordnung ohne Magnetkräfte ändern.

In diesem Projekt wird das Schwingungsverhalten des Stators bei verschiedenen Betriebszuständen untersucht. Dazu wird der Stator als elastischer Körper betrachtet an dem die eingeprägten Magnetkräfte, die zwischen Rotor und Stator wirken, lokal angreifen. Von besonderem Interesse sind dabei Selbsterregungsmechanismen wie sie bei realen Motoren beobachtet wurden.

Publikationen

  • Jordan, H.: Der Geräuscharme Motor. Essen: Verlag W. Girarde, 1950.
  • Müller, P.C., Schiehlen, W.O.: Lineare Schwingungen. Wiesbaden: Akademische Verlagsgesellschaft 1976
  • Magnus, K., Popp, K.: Schwingungen. Stuttgart: Teubner 1997

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