Rotordynamik in Axialfluss-Reluktanzmaschinen unter dem Einfluss externer Schwingungsanregung

Rotoren in elektrischen Antrieben unterliegen insbesondere im Bereich mobiler Anwendungen
einer externen Schwingungsanregung. Neben Schwankungen des Lastmoments wirken im
Allgemeinen zusätzliche axiale und radiale Lasten auf den Rotor einer elektrischen Maschine.
Diese äußeren Lasten können in Kombination mit den elektromagnetischen Kräften im Inneren
der Maschine zu großen Schwingungsamplituden führen.
In der vorliegenden Arbeit wird eine Axialflussmaschine in der Bauform einer geschalteten
Reluktanzmaschine untersucht. Die Rotordynamik wird in einem Minimalmodell durch eine
starre Scheibe modelliert, welche in einem Kugelgelenk elastisch an die Welle angekoppelt
um zwei Achsen kippen kann und mit der Motordrehzahl um die Symmetrieachse rotiert. Unter
dem Einfluss der externen Anregung und der elektromagnetischen Kräfte im Luftspalt zeigen
die numerischen Ergebnisse kritische Betriebsbereiche mit hohen Schwingungsamplituden
der Rotorscheibe.