Skip to content
Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter April 26, 2017

Neuartiger Ansatz zur flexiblen Fertigung verlustoptimierter Statorblechpakete

A New Approach for Flexible Production of Loss-optimized Stator Core Packages
  • Michael Schneider , Nikolaus Urban , Alexander Meyer and Jörg Franke

Kurzfassung

Die elektromagnetische Messung der spezifischen Verluste von lasergeschnittenen Ringkernproben, welche mit unterschiedlichsten Parametern hergestellt wurden, haben signifikante Unterschiede hervorgebracht. Die Ergebnisse der Messungen zeigen, dass es keineswegs eine allgemeingültige Aussage zur korrekten Parameterwahl bei der Fertigung zur Erzeugung optimaler Qualität gibt. Vielmehr kann aus den Ergebnissen abgeleitet werden, dass der Betriebsfall darüber entscheidet, welcher Parametersatz für die Einzellamellen gewählt werden sollten, um möglichst geringe Eisenverlusten zu erzielen. Zur Validierung der Qualität sind manuelle Stichprobenprüfungen ungeeignet, weshalb der Bedarf für Prüfverfahren besteht, welche eine 100 %-Prüfung innerhalb der Linie ermöglichen und somit eine vollautomatische aber dennoch flexible Fertigung zu entwerfen. Eine mögliche Prüfmethode wird in diesem Beitrag aufgezeigt.

Abstract

The electromagnetic measurement of specific loss of laser-cut ringcore samples, which have been produced with different parameters, revealed significant differences. The results of the measurements show that there is by no means a general statement about the correct parameter selection during production in order to produce optimum quality. Rather, it can be inferred from the results that the operating case decides which parameter set should be selected for the steel sheet laminations in order to achieve the lowest possible iron losses. For the validation of the quality, manual random checks are unsuitable, which is why there is a need for test methods which allow a 100 % inspection within the line and thus design a fully automatic yet flexible production. A possible test method is shown in this article.


*)

Förderhinweis

Die Ergebnisse aus den Untersuchungen und die Veröffentlichung entstand im Rahmen des EU-geförderten EFRE Projekts “MagLAB“

Dipl.-Ing. Michael Schneider, geb. 1985, studierte bis 2011 Mechatronik an der Friedrich-Alexander-Universität Nürnberg. Nach seinem Abschluss war er im Bereich Konstruktion bei der Siemens AG angestellt. Seit Mitte 2012 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik in der Forschungsgruppe Elektromaschinenbau (E|Drive-Center) in Nürnberg tätig.

M. Sc. Nikolaus Urban, geb. 1989, studierte Maschinenbau an der TU Ilmenau und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg mit den Vertiefungsrichtun-gen Konstruktionstechnik und Fertigungstechnik. Seit 2015 ist Herr Urban als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg tätig.

Dipl.-Ing. Alexander Meyer, geb. 1986, studierte Maschinenbau an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Seit Abschluss des Studiums im Jahr 2013 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg tätig.

Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke, geb. 1964, ist seit 2009 Leiter des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).


References

1. WEKA (Hrsg.): Schweißaufsicht kompakt: Praxishilfen zur rechtssicheren Umsetzung und Dokumentation der Pflichten von Schweißaufsichtspersonen auf CD-ROM. Kissing: WEKA Media, ca. 2006Search in Google Scholar

2. Warnecke, H.-J.; Pritschow, G. (Hrsg.): FTK ’88, Fertigungstechnisches Kolloquium: Schriftliche Fassung der Vorträge zum Fertigungstechnischen Kolloquium am 5./6. Oktober 1988 in Stuttgart. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg198810.1007/978-3-642-48058-4Search in Google Scholar

3. Lehner, C.: Beschreibung des Nd:Yag-Laserstrahlschweißprozesses von Magnesiumdruckguss. Dissertation, TU München, 2001, zugl. Utz-Verlag, München2001Search in Google Scholar

4. ChristianKoerber, BirgitFaisst und NicolaiSpeker, Laser hat das Potenzial zum Universalwerkzeug. [Online] Available: http://www.maschinenmarkt.vogel.de/laser-hat-das-potenzial-zum-universalwerkzeug-a-382052/Search in Google Scholar

5. Belhadj, A. et al.: Effect of Laser Cutting on Microstructure and on Magnetic Properties of Grain Non-oriented Electrical Steels. Journal of Magnetism and Magnetic Materials256 (2003) 1, S. 203110.1016/S0304-8853(01)00937-4Search in Google Scholar

6. Bali, M.; Muetze, A.: Influences of CO2-Laser, FKL Laser, and Mechanical Cutting on the Magnetic Properties of Electrical Steel Sheets. IEEE Trans. on Ind. Applicat.51 (2015) 6, S. 4446445410.1109/TIA.2015.2453136Search in Google Scholar

7. Schoppa, A.; Schneider, J.; Wuppermann, C.-D.: Influence of the Manufacturing Process on the Magnetic Properties of Non-oriented Electrical Steels. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2000) S. 7478 DOI 10.1016/S0304-8853(00)00070-6Search in Google Scholar

8. Emura, M.; Landgraf, F.; Ross, W.; Barreta, J.: The Influence of Cutting Technique on the Magnetic Properties of Electrical Steels. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2003) S. 358360 DOI 10.1016/S0304-8853(02)00856-9Search in Google Scholar

9. E. G.Araujo, J.Schneider, K.Verbeken, G.Pasquarella, and Y.Houbaert, “Dimensional Effects on Magnetic Properties of Fe–Si Steels Due to Laser and Mechanical Cutting,” IEEE Trans. Magn., 46 (2010) 2, S. 21321610.1109/TMAG.2009.2034124Search in Google Scholar

10. Siebert, R.; Baumann, R.; Beyer, E.; Herwig, P.; Wetzig, A.: Laser manufacturing of electrical machines. In: Electric Drives Production Conference (EDPC), 2014 4th International, S. 15, 2014 DOI 10.1109/edpc.2014.6984389Search in Google Scholar

11. Lamprecht, E.; Homme, M.; Albrecht, T.: Investigations of Eddy Current Losses in Laminated Cores due to the Impact of Various Stacking Processes, S. 18Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-04-26
Erschienen im Druck: 2017-04-28

© 2017, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 29.3.2024 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/104.111702/pdf
Scroll to top button