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Der sehr gute Wirkungsgrad der Permanetmagnet Synchronmaschine im Vergleich zu anderen Maschinentypen sorgt für eine sehr hohe Marktdurchdringung bei Alternativen Antrieben. Die nachfolgende Abbildung stellt den prinzipiellen Arbeitsbereich einer permanenterregten Synchronmaschine dar. 

Typischer Arbeitsbereich einer permanenterregten Synchronmaschine

 

 

Die Ordinate (y-Achse) entspricht dem Drehmoment und die Abszisse (x-Achse) dem Drehzahlbereich der E-Maschine. Arbeitet die E-Maschine als Antrieb so wird dies durch positive Drehmomente dargestellt. Im Generatorbetrieb der E-Maschine werden die Drehmomente negativ dargestellt.

 

Die nachfolgende Darstellung zeigt einerseits einen typischen Wirkungsgradverlauf in Abhängigkeit des Arbeitsbereichs der E-Maschine. (Anmerkung: Dieses Kennfeld entspricht NICHT einer real existierenden E-Maschine!)

 

Beschreibung des Arbeitsbereichs der Synchronmaschine 

  

Der Arbeitsbereich der E-Maschine wird durch zwei wesentliche Segmente unterteilt:

  • Im Grunddrehzahlbereich beschränkt der maximale Strom des Pulswechselrichters bzw. der maximal zulässige Strom der E-Maschine das maximal nutzbare Drehmoment

 

  • Im Feldschwächebereich beschränkt die maximal zur Verfügung stehende Spannung des elektrischen Energiespeichers bzw. damit auch die maximal zur Verfügung stehende elektrische Leistung das Drehmoment. Dadurch läuft die maximale Momentenkennlinie der E-Maschine nahezu entlang der dazugehörigen Leistungshyperbel.

 

Wirkungsgrad der Synchronmaschine