1. Einleitung 4
2. Grundlagen 5
2.1 Der PMG-1 5
2.1.1 PMG Nenndaten 7
2.1.2 Grundprinzip PMG-1 7
2.2 Verluste 8
2.3 Wärmeübertragung 10
2.4 Wärmeübertragungsarten 11
2.4.1 Definitionen 12
2.4.2 Konvektion12
2.4.3 Freie Konvektion13
2.4.4 Erzwungene Konvektion 13
2.4.5 Strahlung 13
2.5 Thermische Netzwerke 14
2.5.1 Aufbau eines Thermischen Netzwerks 15
2.5.2 Wärmequellen und Referenztemperaturen 15
2.5.3 Thermische Widerstände 15
2.5.4 Thermische Kapazitäten 16
2.5.5 Modellwerkzeug 16
2.5.6 Modellierung der Nut 17
3. Modellerstellung des PMG-1 18
3.1 Geometrien festlegen 18
3.2 Erstellung des Ersatzschaltbildes 19
3.2.1 Aufbau Rotor 19
3.2.2 Aufbau Stator und Gehäuse 21
3.2.3 Fertigstellung des Modells 22
3.3 Parametrisierung der thermischen Elemente 25
3.3.1 Außentemperatur als Spannungsquellen 25
3.3.2 Verluste als Stromquellen 25
3.3.3 Übergangswiderstände für die erzwungene Konvektion 26
3.3.4 Übergangswiderstände der freien Konvektion 28
3.4 Modellzusätze 29
4. Simulation 30
4.1 Nennbetrieb 1: 1,58kW Modell und 1,58kW Simulation 30
4.1.1 Anpassen an die Messergebnisse 32
4.2 Simulationsvergleich 2,8kW 33
4.3 Diskussion zur Genauigkeit 33
4.4 Grenzleistung 1: Grenzleistung im Aufbau „Prüfstand“ 34
4.5 Simulation der thermische Anbauvarianten 35
4.5.1 Nennbetrieb 2: Anbauvariante mit einer erhöhten Wellentemperatur 35
4.5.2 Grenzleistung 2: Anbauvariante mit einer erhöhten Wellentemperatur 36
4.5.3 Nennbetrieb 3: Erhöhte Außentemperatur 36
4.5.4 Grenzleistung 3: Erhöhte Außentemperatur 37
4.5.5 Nennbetrieb 4: M270 Blechpaket anstatt M400 37
4.5.6 Grenzleistung 4: M270 Blechpacket anstatt von M400 38
5. Diskussion der Simulationsergebnisse 39
5.1 Nennbetriebe 39
5.2 Grenzleistungen 39
5.3 Kritische Betrachtung 40
6. Fazit 41
7. Anhang 44
8. Quellen 44
9. Eigenständigkeitserklärung 46