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TU Berlin

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Projekt "Hardware Guide Winding"

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Das Projekt "Hardware Guide Winding" mit Start am 1. November 2013 ist ein Kooperationsprojekt der TU Berlin mit der Aumann Berlin GmbH. Kernziele des Projekts sind die Verbesserung der Material- und Energieeffizienz in Produktion und Betrieb von Elektromotoren. Der Projektabschluss ist für den 31. Oktober 2016 geplant. Dieses Projekt wurde kofinanziert durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).

Modifiziertes Nadelwickeln

Vergleich von Wickelverfahren
Vergleich von Wickelverfahren
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Die namensgebende Technologie "Hardware Guide Winding", eine Modifizierung konventionellen Nadelwickelns, bietet hohe Füllfaktoren ähnlich den Ergebnissen von Linearwickelprozessen bei Verwendung von nicht-separierten Statoren wie beim konventionellen Nadelwickeln.

Versuchsaufbau Hardware Guide Winding (Einzelzahn)
Versuchsaufbau Hardware Guide Winding (Einzelzahn)
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Prozessschritte des Hardware Guide Winding
Prozessschritte des Hardware Guide Winding
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Zur Realisierung dieser Zielsetzung wurden spezielle Wickelkappen entworfen, die eine Fixierung des Drahtes am Wickelkopf ermöglichen, während die Nadel zurückgezogen wird und oberhalb der Nuten verfährt. Dieses Verfahren wurde mit dem Entwurf von passenden Wickelkappen und der Anpassung des Verfahrweges anhand von zwei sehr unterschiedlichen Statorgeometrien erfolgreich erprobt. Dabei kamen ein Motor für eine elektrische Servolenkung (EPS) und ein Motor für den Einsatz in einem Plug-In-Hybrid-Antriebstrang zum Einsatz.

Wickeln mit erwärmtem Draht

Wärmebild Hot Wire Winding
Wärmebild Hot Wire Winding
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Versuchsaufbau Hot Wire Winding
Versuchsaufbau Hot Wire Winding
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Das "Hot Wire Winding" getaufte Verfahren, bei dem der Draht unmittelbar vor dem Aufbringen auf die Wicklung induktiv auf bis zu 150°C erwärmt wird, erlaubt durch die herabgesetzte Festigkeit des Kupfers ohne Beschädigung des Drahtes und der Isolation eine Reduzierung der angewendeten Drahtzugkraft um bis zu 20%.

Weitere Projektinhalte

Zusätzlich werden im Projekt "Hardware Guide Winding" Möglichkeiten zur Software-unterstützten Beschleunigung von Entwicklungsabläufen untersucht wie die automatisierte Generierung passender Geometrien für Wickelkappen oder Maschinenprogrammen für den Wickelprozess.

Auch Möglichkeiten zur numerischen Simulation des Wickelprozesses unter Einbeziehung thermischer Randbedingungen sind und waren Gegenstand der Untersuchungen.

Zusatzinformationen / Extras

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