TU BRAUNSCHWEIG

Jahresbericht 2004



Liebe Freunde des Institutes,

nunmehr liegt das Jahr 2004 hinter uns und es ist mir eine Freude, Ihnen den Jahresbericht über die Arbeiten aus den Bereichen Forschung und Lehre des Institutes für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen der TU Braunschweig vorzustellen.

In Bezug auf die Lehre und die Ausstattung des Institutes haben sich im letzten Jahr weitere massive Einschnitte durch zu erbringende Einsparmaßnahmen ergeben. Insbesondere die personelle Ausstattung des Institutes musste durch finanzielle Kürzungen, Stellenabgaben und Wiederbesetzungssperren reduziert werden. Andererseits konnten jedoch neue und interessante Aufgaben in Zusammenarbeit mit der Industrie in Angriff genommen werden. Vor allem in Zusammenarbeit mit dem nunmehr seit 2001 bestehenden Zentrum für Mechatronik Braunschweig (ZMB) wurden wieder zahlreiche Projekte erfolgreich bearbeitet.

Im Bereich der Forschung wurden aufgrund der engen Zusammenarbeit mit der Industrie sowohl in der theoretischen Berechnung und Auslegung elektrischer Maschinen, als auch in der Sensorik, Regelung und Leistungselektronik interessante Untersuchungen durchgeführt.

Ein analytisches Verfahren zur Modellierung transienter Erwärmungsvorgänge liefert ein einfaches Instrument zur thermischen Auslegung und Überprüfung von Anordnungen, die sowohl elektrische Maschinen, aber auch Baugruppen der Leistungselektronik umfassen.

Die durchgeführten Untersuchungen elektrischer Maschinen im Hybridantrieb bilden einen Beitrag für die Realisierung zukünftiger Antriebskonzepte im Individualverkehr. Neben den ökologischen Vorteilen der Kombination von Elektro- und Verbrennungsantrieb ergeben sich auch wirtschaftliche Einsparungen z. B. dadurch, dass der Elektromotor in das Getriebe integriert wird.

Die Potentialtrennung von Messwandlern durch Lichtwellenleiter wird vorteilhaft dann eingesetzt, wenn einerseits zunehmend größere Potentialunterschiede und andererseits EMV-Beeinflussungen zu berücksichtigen sind. Hier liefert die Übertragung der Messsignale über Lichtwellenleiter eine vorteilhafte Lösung.

Weitere Untersuchungen auf dem Gebiet supraleitender Magnetlager für hochtourige Anwendungen bilden eine interessante Alternative zu aktiven magnetischen Lagerungen.

Der Einsatz von Siliziumkarbid-Halbleiterschaltern in der Leistungselektronik bietet die Möglichkeit, die Schaltverluste zu reduzieren und den Anwendungstemperaturbereich zu erweitern. Hierdurch werden attraktive Lösungen für den Einsatz im Automotive-Bereich bereitgestellt. Die Vorteile wurden am Beispiel eines Pulswechselrichters eindrucksvoll verifiziert.

Die Arbeiten auf dem Gebiet der induktiven Energieübertragung wurden auf den Leistungsbereich von einigen 100 kW ausgedehnt, um diese Technologie auch im Bahnbereich zur Verfügung stellen zu können.

Mit zunehmendem Wirkungsgrad gestaltet sich die genaue Ermittlung von Halbleiterverlusten aus Strom und Spannung schwieriger. Hier liefert das untersuchte thermodynamische Verfahren genauere Ergebnisse.

Die Optimierung von Entwürfen wechselrichtergespeister Maschinen erfordert die Anpassung der Maschinenparameter an die Eigenschaften der verwendeten Wechselrichter. Hier liefern die durchgeführten Untersuchungen zur Optimierung der Polgeometrie einen wichtigen Beitrag zur Anpassung des zeitlichen Verlaufes der induzierten Spannung an den Stromverlauf.

Schließlich bilden die untersuchten Entwürfe für eine permanentmagneterregte feldschwächbare Synchronmaschine und für einen nutenlosen permanentmagneterregten Synchron-Linearmotor mit Einzelspulen interessante Weiterentwicklungen im Hinblick auf die Verbesserung der Eigenschaften von Antrieben.

Die Präsentation der einzelnen Forschungsergebnisse erfolgte wieder auf verschiedenen Tagungen im In- und Ausland. Die dabei präsentierten Veröffentlichungen finden sich teilweise als deutsche Kurzfassung in den Forschungsbeiträgen des Jahresberichtes wieder.

Die Studentenzahlen sind bundesweit und so auch in Braunschweig noch auf einem niedrigen Niveau, so dass das ursprüngliche Volumen von Studien- und Diplomarbeiten nicht erreicht werden konnte. Dem daraus resultierenden Mangel an Studenten steht jedoch eine beachtliche Nachfrage seitens der Industrie an Studienabsolventen gegenüber. Es ist zu hoffen, dass nicht nur die interessanten Aufgaben, sondern auch die nach wie vor hervorragenden Verdienst- und Karriereaussichten in der Antriebs- und Energietechnik zunehmend Studenten motivieren, sich in diesem Bereich zu engagieren. Möglicherweise führt auch die ab 2006 geplante Einführung von Bachelor- und Masterstudiengängen zu einem zunehmenden Interesse junger Menschen am Studium der Elektrotechnik.

Das für das Jahr 2004 insgesamt sehr positive Arbeitsergebnis des IMAB wurde durch die engagierte Mitarbeit und Teamfähigkeit aller Mitglieder des Instituts in Wissenschaft, Werkstatt und Verwaltung erreicht. In diesem Sinne möchte ich mich bei allen Mitarbeitern für ihren Einsatz und die fruchtbaren wissenschaftlichen Diskussionen bedanken sowie allen unseren Freunden und Gönnern ein herzliches Dankeschön für die materielle und ideelle Unterstützung unserer Arbeit übermitteln.

Braunschweig, im Februar 2005

 

Ihr

Prof. Dr.-Ing. J. Meins


  last changed 03.07.2015
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