MA – Konzeptuntersuchungen zum Einsatz von Supraleitern in elektrischen Maschinen

Die Elektrifizierung ist in der Luftfahrt eine wesentliche Voraussetzung zur Reduzierung der Emissionen. In vielen Konzepten wird hierbei flüssiger Wasserstoff als Energiespeicher vorgesehen. Aufgrund seiner niedrigen Temperatur eignet sich dieser zugleich hervorragend als Kühlmedium für den Einsatz von Supraleitern, welche ihren elektrischen Widerstand bei Unterschreiten der Sprungtemperatur verlieren. Eingesetzt in Elektromotoren bieten sich neue Möglichkeiten zur Reduktion der Verluste sowie zur Steigerung der gravimetrischen Leistungsdichte.

Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einsatz von Supraleitern in elektrischen Maschinen untersucht werden: Auf Basis einer umfassenden Literaturrecherche sind verschiedene Konzepte zum Einsatz von Supraleitern in elektrischen Maschinen zu erarbeiten und zu bewerten. Hierbei stehen der Vergleich möglicher supraleitender Materialen und deren Anwendungsmöglichkeiten zur Substitution klassischer Maschinenkomponenten, wie der Erreger- oder der Arbeitswicklung, im Fokus. Es ist angedacht, basierend auf den erarbeiteten Motorkonzepten eine supraleitende Synchronmaschine auszulegen. Ausgehend vom elektromagnetischen Design sollen die relevantesten Maschinenkenngrößen abgeleitet und bewertet werden. Zur Simulation der Maschine
kann auf die FEM-Software ANSYS Maxwell zugegriffen werden.

Betreuer: Walch Daniel (daniel.walch@iisb.fraunhofer.de), Liu Xinjun

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik

Frühest möglicher Beginn: sofort

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März