Multidisziplinäre Modellierung eines Rolling Rotor Switched Reluktanz Motors mit Modelica

Die Entwicklung elektrischer Antriebe wird gegenwärtig in vielen Bereichen sehr intensiv vorangetrieben, wobei der Schwerpunkt in industriellen Anwendungen liegt. Dabei werden Antriebskonzepte untersucht, die durch elektrische Antriebe ergänzt bzw. ersetzt werden können. In diesem Zusammenhang ist erkannt worden, dass zur Entwicklung hocheffizienter und komplexer Antriebe, ein domänenübergreifender Gesamtentwurf unverzichtbar ist. Dieser Ansatz ermöglicht Untersuchungen von Gesamtsystemen und bietet damit die Möglichkeit, die Abhängigkeiten zwischen physikalisch unterschiedlichen Bereichen in den Simulationsprozess zu integrieren und zu untersuchen. Damit multidisziplinäre Unter­suchungen realisierbar sind, müssen geeignete Entwurfsumgebungen zur Verfügung stehen, die eine Gesamtimplementierung ermöglichen. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Modellierung eines Rolling Rotor Switched Reluktanz Motors (RRSRM), wobei der Schwerpunkt auf der multidisziplinären Modellbeschreibung liegt. Als Ansatz wird die objektorientierte Modellierungssprache Modelica verwendet, welche die Möglichkeit bietet, physikalische Systeme analytisch einheitlich zu beschreiben und anschließend einer geeigneten domänenübergreifenden Simulationsumgebung zur Verfügung zu stellen. Der RRSRM ist gekennzeichnet durch sein zeitlich und örtlich veränderliches magnetisches Feld und den damit verbundenen Koppelungen zu den angrenzenden physikalischen Komponenten. Damit eine multidisziplinäre Untersuchung des Motors durchführbar ist, ist es notwendig, das magnetische Feld mit seinen Eigenschaften mit in den Modellierungsprozess zu integrieren. So wird in dieser Arbeit die Beschreibung des magnetischen Feldes auf Basis der Netzwerkmethode durchgeführt, was zudem die Grundlage für die analytische Gesamtbeschreibung dieses Motors bildet.