Development of a novel electronically commutated drive system with modern design tools

Abstract

An efficient industrial development process of customized variable speed drive systems is today preferably assisted by modern and efficient numerical calculation methods. This allows that different electronic circuit versions of the power stack interacting with novel control strategies as well as innovative motor topologies, novel winding schemas and advanced material properties can be investigated with respect to the complete drive system. Fortunately, different case studies on various drive systems can be performed without excessive prototyping in advance, whereby costs are kept as low as possible.Keywords: electronically commutated permanent magnet motor; finite element method with coupled circuit; inverter topology; integrated circuit; control method Entwicklung eines neuartigen elektronisch geschalteten Antriebssystems mit modernen Design Tools.Der industrielle Entwicklungsprozess von kundenspezifischen drehzahlverä nderlichen elektrischen Antrieben wird heutzutage vorteilhaft durch moderne, effiziente numerische Rechenverfahren unterstü tzt. Dies ermö glicht nun, dass einerseits der Einsatz von diversen elektrischen Schaltungsvarianten des Leistungsteils mitsamt neuartigen Regelungsstrategien und andererseits innovative Motortopologien, neue Wicklungsanordnungen und verbesserte Materialeigenschaften im Zusammenwirken mit dem kompletten Antriebssystem untersucht werden kö nnen. Unterschiedliche Studien ü ber diverse Ausfü hrungen von elektrischen Antrieben kö nnen ohne den Bau von Prototypen durchgefü hrt werden, wodurch die Entwicklungskosten so gering wie mö glich gehalten werden kö nnen.Schlü sselwö rter: elektronisch geschalteter Permanentmagnetmotor; Finite-Elemente-Methode mit gekoppeltem Schaltkreis; UmrichterTopologie; integrierter Schaltkreis; Regelungsmethode