Unter bestimmten Rahmenbedingungen ist bei Traktionsmaschinen eine Ausführung mit kurzer axialer Länge und relativ hohem Durchmesser notwendig. Wenn eine konventionelle niederpolige Maschine mit verteilter Wicklung wegen der langen Wickelköpfe im zur Verfügung stehenden Bauraum nicht realisiert werden kann, bietet die hochpolige Maschine mit Zahnspulenwicklung eine mögliche Lösung. Als Folge müssen jedoch auch das Elektroblech, die Leiter der Wicklung sowie die Schrägung der Maschine an das neue Maschinenkonzept angepasst werden. Unter Berücksichtigung der Besonderheiten dieser Ausführungsform wurde ein Traktionsgenerator mit kurzer axialer Länge und hoher Leistungsdichte entwickelt.Schlüsselwörter: Traktionsmaschine; Zahnspulenwicklung; Einzelzahnwicklung; Wickelkopf; Ummagnetisierungsverluste; Schrägung Characteristic features of highly utilized traction machines with short length.Under certain conditions traction machines with short axial length and relatively large diameter are required. If the space constraints do not allow for a conventional machine design with a low number of poles and a distributed winding, a machine with a higher number of poles and a tooth coil winding can be a possible solution. As a consequence also the lamination steel, the winding copper and the skewing of the machine have to be adapted. Taking account of the special properties of this type of machine a traction generator with short axial length and high power density was built. EinleitungBei modernen Traktionsmaschinen spielen Bauvolumen und Masse eine besonders wichtige Rolle. Sowohl bei Schienen-als auch bei Straßenfahrzeugen steht für die elektrische Maschine nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung. Gleichzeitig ist es notwendig, wegen der wiederholten Beschleunigungsvorgänge des Fahrzeugs die Masse aller eingesetzten Komponenten möglichst gering zu halten. Daher handelt es sich bei Traktionsmaschinen meist um hochausgenützte Maschinen, welche sich durch eine hohe Leistungsund/oder Momentendichte auszeichnen.Der für die elektrische Maschine zur Verfügung stehende Bauraum wird durch das Fahrzeugkonzept vorgegeben. Randbedingungen wie die Drehgestellbauart bei Schienenfahrzeugen, die Einhaltung der Bodenfreiheit, die Spurweite oder auch die Anordnung der Aggregate können zu besonderen Anforderungen hinsichtlich der Abmessungen der Maschine führen. Daraus kann sich die Notwendigkeit ergeben, eine elektrische Maschine einzusetzen, wo das Verhältnis von axialer Länge zum Durchmesser deutlich von der idealen Ausführungsform mit ausgewogenen Abmessungen abweicht.Wenn die Rahmenbedingungen eine Maschine mit besonders kurzer axialer Länge im Verhältnis zu einem relativ großen Durchmesser erfordern, so sind technische Anpassungen notwendig, die das gesamte Maschinenkonzept betreffen. Die im SchienenTraktionsbereich sehr häufig verwendete hochausgenützte Asynchronmaschine mit verteilter Wicklung kann bei kurzen Maschinen nicht mehr mit Erfolg eingesetzt werden, da in axialer Richtung nicht ausreichend Bauraum für die wesentlichen Komponen...

Die im Traktionsbereich immer hä ufiger eingesetzten Generatoren und Motoren mit Permanentmagneterregung unterliegen besonderen Rahmenbedingungen hinsichtlich ihres Drehzahl-und Leistungsbereiches sowie anderen traktionsspezifischen Anforderungen wie gesteigerter Momentendichte und hohen Stoßbeschleunigungen. Die nicht vernachlä ssigbare Temperaturabhä ngigkeit der Magnete und in Folge die Ä nderung der induzierten Spannung bzw. des Drehmoments sind ebenso zu beachten wie die zusä tzlichen Verluste durch die Permanentmagnete und durch den Betrieb am Stromrichter. Des Weiteren werden die Nutzung des Reluktanzmoments, die Anwendung der Feldschwä chung und die parasitä ren Effekte bei PermanentmagnetTraktionsmaschinen in diesem Aufsatz behandelt.Schlü sselwö rter: Permanentmagnet; Traktionsmaschine; Lä ngs-und Querinduktivitä t; Reluktanzmoment; Feldschwä chung Permanent magnet excited alternators and motors for traction drives.Generators and motors with permanent magnet excitation are increasingly used as traction machines. In this application certain determining factors regarding speed and power and other traction-specific conditions like high shock accelerations and higher torque density apply. The remarkable temperature dependence of the magnets and therefore the variation of induced voltage and torque as well as the additional losses caused by the permanent magnets or by the inverter have to be regarded. This article also discusses the usage of reluctance torque, the implementation of field weakening and certain parasitic effects which appear with permanent magnet traction machines.

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