Ein Beitrag zur thermal-elektromechanischen Modellierung magnetisch gelagerter Wellen unter Vakuumbedingungen:
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| Format: | Hochschulschrift/Dissertation Buch |
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| Veröffentlicht: |
Göttingen
Sierke
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VII
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGEN UND MATHEMATISCHE SYMBOLE IX
1 EINLEITUNG 1
1.1 MOTIVATION UND ZIELSTELLUNG DER ARBEIT 1
1.2 EINORDNUNG IN DAS FORSCHUNGSGEBIET 2
1.3 AUFBAU DER DISSERTATION 3
2 GRUNDLAGEN MAGNETISCHER LAGERUNGEN 5
2.1 ARTEN. AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE VON MAGNETLAGERN 5
2.2 MAGNETLAGER IN VAKUUMANWENDUNGEN 7
2.3 MODELLBILDUNG MAGNETISCH GELAGERTER WELLEN 11
2.3.1 GRUNDLAGEN DER MODELLBILDUNG UND SIMULATION 11
2.3.2 EXISTIERENDE MODELLE MAGNETISCH GELAGERTER ROTOREN ... 14
3 DOMAENENSPEZIFISCHE VERHALTENSMODELLE 17
3.1 MODELL DES MEHRSCHEIBENROTORS ZUR ROTORDYNAMISCHEN ANALYSE . 17 3.2
MODELLE DES MAGNETLAGERS 28
3.2.1 FINITE-ELEMENTE MODELL ZUR KRAFTBERECHNUNG 29
3.2.2 ANALYTISCHE UND SEMIANALYTISCHE VERLUSTBESTIMMUNG . . 33 3.3
ANALYTISCHE GLEICHUNGEN DES REGLERS UND DES MOTORS 36
3.4 TEMPERATURBERECHNUNG MITTELS FINITE-DIFFERENZEN-METHODE ... 40
4 GEKOPPELTE MODELLIERUNG EINER MAGNETISCH GELAGERTEN WELLE 47
4.1 INTEGRATION DER THERMISCHEN ANALYSEN 48
4.1.1 SENSITIVITAETSANALYSEN 48
4.1.2 MATHEMATISCHE INTEGRATION IN DAS GESAMTMODELL 53
4.2 ELEKTROMECHANISCHER REGELKREIS 55
4.3 UMSETZUNG DER MODELLIERUNG IN MATLAB 57
4.3.1 IMPLEMENTIERUNG DER MODELLE 57
4.3.2 MASSNAHMEN ZUR REDUKTION DER RECHENZEIT 61
5 AUFBAU EINER SIMULATIONSUMGEBUNG 65
5.1 PARAMETRISIERUNG DER MODELLE 65
5.2 GRAFISCHE BENUTZEROBERFLAECHE - MAGBES 72
5.2.1 ANFORDERUNGEN AN DIE GRAFISCHE BENUTZEROBERFLAECHE ... 72 5.2.2
UMSETZUNG IN MATLAB 75
6 VERIFIKATION UND VALIDIERUNG DER MODELLE 77
6.1 MESSUNGEN DES ELEKTROMECHANISCHEN KREISES 77
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IMAGE 2
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
6.2 VERIFIKATION UND VALIDIERUNG DES THERMALMODELLS 79
6.3 BESTIMMUNG DER VERLUSTLEISTUNGEN MITTELS AUSLAUFVERSUCHEN . . 82
7 ERGEBNISSE DER THERMAL-ELEKTROMECHANISCHEN ANALYSE 85
7.1 STATIONAERE ANALYSE BEI BETRIEBSDREHZAHL 86
7.2 TRANSIENTE ANALYSE DES BESCHLEUNIGUNGSVORGANGES 89
7.3 ANSATZ ZUR EXPERIMENTELLEN VERLUSTBESTIMMUNG MITTELS THERMALANALYSE
95 .
7.4 VORSCHLAEGE FUER WEITERFUEHRENDE ANALYSEN 98
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 103
LITERATURVERZEICHNIS 107
ANHANG 117
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