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Konzeptionierung und Realisierung einer Messumgebung zur Untersuchung von Fertigungseinflüssen auf das akustische Verhalten einer PMSM (de)
* Presenting author
Abstract:
Die Elektrifizierung der Antriebstechnik im Automobilsektor bringt weitreichende Änderungen der Anforderungen an die etablierten Entwicklungsprozesse mit sich. Das seit über einem Jahrhundert bekannte und optimierte akustische und strukturdynamische Verhalten (engl. Noise, Vibration, and Harschness – NVH) von Verbrennungsmotoren hat die Konsumenten geprägt. Dem gegenüber wird das Geräusch elektrischer Maschinen aufgrund tonaler Anteile im mittleren und hohen Frequenzbereich als störend empfunden, obgleich es wesentlich leiser ist als das von Verbrennungskraftmaschinen. Das akustische Verhalten von elektrischen Maschinen wird maßgeblich durch die fertigungsbedingten statischen und dynamischen Exzentrizitäten des Rotors beeinflusst. In Rahmen dieses Beitrags wird ein Prüfstandkonzept vorgestellt, welches ermöglicht, das strukturdynamische Verhalten der elektrischen Maschinen unter reproduzierbar einstellbaren statischen und dynamischen Rotorexzentrizitäten zu erfassen. Es wird auf Basis von Messdaten des in Betrieb genommenen Prüfstands gezeigt, wie sich die elektromagnetische Anregung der Maschine auf den Körperschall, die Lagerkräfte und die Rotordynamik der Maschine auswirkt. Der Prüfstand ermöglicht die gezielte Untersuchung von Fertigungseinflüssen wie Exzentrizität und Unwucht des Rotors auf das NVH-Verhalten der Maschine, sowie die Erfassung der für die Validierung von Simulationsmodellen benötigten Vergleichsgrößen.