%0 Thesis %1 Liang2020 %A Liang, Ye %D 2020 %E Andreas Gneiting, %K 48V_Antrieb 6-Phasen_Wicklungsstruktur Differential_Evolution_Optimierung Materialkosten Motor-CAD V-Anordnung_IPMSM Verluste iew_stua_em %T FEM-gestützte Optimierung einer PMSM mit vergrabenen Magneten in V-Anordnung für ein 48V-Antrieb %X Die Ziele der vorliegenden Masterarbeit sind, erstens eine IPMSM in V-Anordnung mit einer Antriebsspannung von 48V und einem Strangstrom von 600A zu entwerfen, um bei der Drehlzahl von 4000rpm das Dremoment größer oder gleich 134,73Nm zu erhalten. Zweitens soll die Maschine optimiert werden, sodas die Materialkosten und die Verluste möglichst gering sind. Als theoretische Grundlagen wurden zuerst das mathematische IPMSM Modell und die Konzepte der maximalen Drehmoment pro Ampere und der maximalen Drehmoment pro Spannung kurz vorgestellt. Mit Hilfe von mathematischen Formeln der Parameter aus der Literatur wurde ein Ausgangsmodell der Maschine mit einer 6-Phasen asymmetrischen Wicklungsstruktur ausgelegt. Das Ausgangsmodell konnte die oben erwähnten Vorgaben, aufgrund fehlender Gleichungen für einige Parameter in Motor-CAD, nicht erreichen. Somit wurden im Folgenden die Optimierungsverfahren Design of Experiments und das Differentielle Evolution verwendet. Aus der Design of Experiments Methode ging hervor, dass die beiden geometrischen Eingangsparameter Web Länge und Web Breite einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Materialkosten und Verluste der Maschine haben. Deshalb wurden sie von der weiteren Optimierung ausgeschlossen. Das Differential Evolution Verfahren besteht aus vier Prozessen - Initialisierung, Mutation, Cross-Over und Selektion - mit denen das beste Maschinenverhältnis mit den geringsten Kosten und Verlusten gefunden wurde. Aus 1200 Kandidaten wurde die beste Maschinentopologie bestimmt mit Materialkosten von 58,67AC und gesamten Verlusten von 3,21kW. Schließlich wurde die Maschinentopologie, das Drehmoment und die Ausgangsleistung des optimierten Modells mit der des Ausgangsmodells verglichen.

@mastersthesis{Liang2020, abstract = {Die Ziele der vorliegenden Masterarbeit sind, erstens eine IPMSM in V-Anordnung mit einer Antriebsspannung von 48V und einem Strangstrom von 600A zu entwerfen, um bei der Drehlzahl von 4000rpm das Dremoment gr{\"o}{\ss}er oder gleich 134,73Nm zu erhalten. Zweitens soll die Maschine optimiert werden, sodas die Materialkosten und die Verluste m{\"o}glichst gering sind. Als theoretische Grundlagen wurden zuerst das mathematische IPMSM Modell und die Konzepte der maximalen Drehmoment pro Ampere und der maximalen Drehmoment pro Spannung kurz vorgestellt. Mit Hilfe von mathematischen Formeln der Parameter aus der Literatur wurde ein Ausgangsmodell der Maschine mit einer 6-Phasen asymmetrischen Wicklungsstruktur ausgelegt. Das Ausgangsmodell konnte die oben erw{\"a}hnten Vorgaben, aufgrund fehlender Gleichungen f{\"u}r einige Parameter in Motor-CAD, nicht erreichen. Somit wurden im Folgenden die Optimierungsverfahren Design of Experiments und das Differentielle Evolution verwendet. Aus der Design of Experiments Methode ging hervor, dass die beiden geometrischen Eingangsparameter Web L{\"a}nge und Web Breite einen vernachl{\"a}ssigbaren Einfluss auf die Materialkosten und Verluste der Maschine haben. Deshalb wurden sie von der weiteren Optimierung ausgeschlossen. Das Differential Evolution Verfahren besteht aus vier Prozessen - Initialisierung, Mutation, Cross-Over und Selektion - mit denen das beste Maschinenverh{\"a}ltnis mit den geringsten Kosten und Verlusten gefunden wurde. Aus 1200 Kandidaten wurde die beste Maschinentopologie bestimmt mit Materialkosten von 58,67AC und gesamten Verlusten von 3,21kW. Schlie{\ss}lich wurde die Maschinentopologie, das Drehmoment und die Ausgangsleistung des optimierten Modells mit der des Ausgangsmodells verglichen.}, added-at = {2022-10-25T14:13:37.000+0200}, author = {Liang, Ye}, biburl = {https://puma.ub.uni-stuttgart.de/bibtex/20f137366de60ff531bcf5fec019f775b/iew_homepage}, editor = {{Andreas Gneiting}}, editortype = {collaborator}, file = {Liang 2020 - FEM-gestützte Optimierung einer PMSM:S\:\\Mitarbeiter\\01_Bibliothek\\01_Literatur\\Citavi Attachments\\Liang 2020 - FEM-gestützte Optimierung einer PMSM.pdf:pdf}, interhash = {beb43cc04e2ac2f6ed5f8b7cd4235e9e}, intrahash = {0f137366de60ff531bcf5fec019f775b}, keywords = {48V_Antrieb 6-Phasen_Wicklungsstruktur Differential_Evolution_Optimierung Materialkosten Motor-CAD V-Anordnung_IPMSM Verluste iew_stua_em}, school = {{Universit{\"a}t Stuttgart}}, timestamp = {2022-10-25T12:14:06.000+0200}, title = {{FEM-gest{\"u}tzte Optimierung einer PMSM mit vergrabenen Magneten in V-Anordnung f{\"u}r ein 48V-Antrieb}}, year = 2020 }