Wicklung (Bildquelle: Alvier Mechatronics GmbH)

Seit einigen Jahren befindet sich die Automobilindustrie im Wandel hin zur Elektromobilität. Der Einsatz elektrischer Maschinen im Traktionsantrieb eröffnet den Herstellern zahlreiche neue Gestaltungsmöglichkeiten für das Antriebsdesign. Gleichzeitig müssen die seit Jahrzehnten etablierten Motorkonzepte neuen Anforderungen gerecht werden, wie etwa in Bezug auf Leistungsdichte, Wirkungsgrad und automatisierte Fertigung. Derzeit werden in Elektrofahrzeugen überwiegend Motoren eingesetzt, die den Magnetfluss in radialer Richtung zur Drehmomenterzeugung nutzen. Axialflussmaschinen (AFM) hingegen verfügen über einen axialen Flussverlauf und zeichnen sich durch eine höhere Drehmomentdichte sowie Effizienz im Vergleich zu den konventionellen Radialflusstopologien aus. Aufgrund einer automatisierbaren und kostengünstigen Herstellung sowie einer geringen Wickelkopfhöhe werden weitestgehend Zahnspulenwicklungen (konzentrierte Bruchlochwicklungen) im Stator von AFMs eingesetzt. Um eine bestmögliche Motor-Performance zu erreichen, wird hierfür meist hochkant gewickelter Flachdraht verwendet.

Um die lasergeschweißten Kontaktierungsstellen zwischen den einzelnen AFM-Zahnspulen zu reduzieren, soll im Rahmen dieser Arbeit das kontinuierliche Linearwickeln von zwei seriell geschalteten Zahnspulen aus einem durchgehenden Stück Flachdraht (sog. Doppelspulen) detailliert untersucht werden. Ausgehend von einer umfangreichen Literatur- und Patentrecherche sollen die Unterschiede bestehender Fertigungsprozesse identifiziert und bewertet werden. Den Hauptbestandteil der Arbeit stellen die Konzeption, die Entwicklung und der physische Aufbau von Prozessen zur Fertigung und Montage hochkant gewickelter Flachdraht-Doppelspulen für AFM-Statoren dar. Zur Qualifizierung der gefertigten Prototypen ist es unter anderem angedacht, Versuchsaufbauten zu entwickeln und zugehörige Versuche hinsichtlich der Isolationseigenschaften wie beispielsweise Teilentladungs-, Stoßspannungs- oder Widerstandsprüfungen durchzuführen.

Persönliche Voraussetzungen:

  • Starkes Interesse an E-Maschinen
  • Grundlegende Kenntnisse der Fertigungsverfahren von E-Maschinen
  • Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise von Drehfeld-Maschinen
  • Grundlegende CAD-Kenntnisse
  • Strukturiertes, lösungsorientiertes und wissenschaftliches Arbeiten
  • Deutsch und Englisch in Wort und Schrift

Weitere Informationen und Details sind bei den genannten Mitarbeitern erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden Sie bitte mit aktuellem Notenauszug, relevanten Zeugnissen und Lebenslauf per E-Mail. Wir werden uns zeitnah rückmelden.

Kategorien:

Forschungsbereich:

Art der Arbeit:

Bachelorarbeit, Masterarbeit, Projektarbeit

Studiengang:

Energietechnik, IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Wirtschaftsingenieurwesen

Technologiefeld:

Aufbau und Verbindungstechnik, Planung und Simulation, Prozess- und Materialanalytik

Kontakt:

Tobias Zürrlein, M.Sc.

Department Maschinenbau (MB)
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS, Prof. Franke)


Alexander Vogel, M.Sc.

Department Maschinenbau (MB)
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS, Prof. Franke)


Roman Hahn, M.Sc.

Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS, Prof. Franke)
Department Maschinenbau (MB)