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Elektromobilität RWTH-Lehrstuhl PEM und Röscher erarbeiten Wickelprozess für Axialflussmotoren

Von Stefanie Eckardt 1 min Lesedauer

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Der Lehrstuhl Production Engineering of E-Mobility Components der RWTH Aachen entwickelt zusammen mit Röscher im Forschungsprojekt Reformat einen neuen Wickelprozess für konzentrierte Axialflussmotorspulen aus profilierten Litzendrähten durch direktes Bewickeln der Statorkerne.

Das PEM der RWTH Aachen und Röscher haben einen neuen Wickelprozess für Axialflussmotoren im Visier.(Bild: PEM RWTH Aachen)
Das PEM der RWTH Aachen und Röscher haben einen neuen Wickelprozess für Axialflussmotoren im Visier.
(Bild: PEM RWTH Aachen)

„Wegen seiner kompakten Bauweise, des modularen Aufbaus und der hohen Effizienz ist der Axialflussmotor eine attraktive Alternative zur etablierten Radialflussmotor-Topologie“, erklärt Professor Achim Kampker, Leiter des Lehrstuhls Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) und betont: „Vor allem in Anwendungen mit höheren Eck- und maximalen Rotordrehzahlen fällt die Effizienz des Motors aber aufgrund von Wirbelstromverlusten noch gering aus.“ Um derartige Wirbelstromverluste in Statorwicklungen zu minimieren, kommen profilierte Litzendrähte als Leitermaterial zum Einsatz. Weil jedoch deren Verarbeitungseigenschaften von der aktuellen Prozesstechnik jedoch nicht berücksichtigt würden, sei es das primäre Ziel des Forschungsprojekt, ein Wickelverfahren zu erarbeiten und zu validieren, das die Eigenschaften des Halbzeugs berücksichtige und durch dessen entsprechende Anwendung eine Steigerung der Motoreffizienz ermöglicht.

Produktionsprozess des Axialflussmotors auf den Prüfstand stellen

„Aufgrund der aktuell sehr begrenzten Anwendung ist die Produktreife und der Industrialisierungsgrad des Axialflussmotors noch gering und der Prozess daher meist kostenintensiv“, so David Drexler, Projektverantwortlicher am PEM. Daher bestehe die „Notwendigkeit, den Produktionsprozess des Axialflussmotors grundlegend zu untersuchen, den technologischen Reifegrad zu erhöhen und die zugehörigen Kosten zu senken“. Dementsprechend soll das Projekt durch das direkte Bewickeln der Statorkerne den Anlagen-Investitionsaufwand in der Spulenherstellung und -verarbeitung künftig deutlich reduzieren.

Im Rahmen von Reformat soll eine Prozessstation entwickelt, aufgebaut und validiert werden, wobei das Wickelverfahren sich flexibel an unterschiedliche Spulen-Geometrien und profilierte Litzen-Topologien mit verschiedenen Isolationssystemen anpassen lässt. Darüber hinaus sollen die Schnittstellen zu vor- und nachgelagerten Prozessschritten berücksichtig werden, um die Integration der Systemlösung in bestehende Produktionssysteme zu ermöglichen.  (se)

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