Pagina 9 van: Aandrijftechniek – nummer 8 – 2017

TECHNIEK Elektrisch

www.AT-aandrijftechniek.nlNOVEMBER 2017 AT AANDRIJFTECHNIEK 9

toren wekken nu een magnetische veld-
verdeling op, waarin wederom de gelijke
segmenten magnetisch niet nodig zijn.
Hierdoor kan de totale structuur worden
vereenvoudigd, waardoor de actieve
massa en de ijzerverliezen in vergelijking
met de uitgangssituatie met vier geschei-
den machines worden gereduceerd.
Omdat de hoekgebieden van de rang-
schikking eveneens magnetisch onbelast
zijn (fig. 3a, b), kan een verdere vereen-
voudiging van complexiteit en massa wor-
den gemaakt (fig. 4).
In fig. 3 zijn de resulterende symbolische
magnetische veldlijnen voor verticale (a)
en horizontale (b) rotorposities weergege-
ven. Het blijkt dat de hoekgebieden mag-
netisch niet nodig zijn. Door de eliminatie

van de hoekgebieden (zie grijze gebieden
in fig. 3) kunnen naastliggende spoelen
(waar dezelfde magnetische flux doorheen
gaat) langs de ijzersegmenten worden sa-
mengevoegd. Hierdoor kan het aantal
spoelen worden teruggebracht van twaalf
naar zes. De vier deelmotoren delen aldus
samen zes spoelen, waarvan er steeds
twee aan één streng zijn toegewezen.
Door bovengenoemde reductiestappen in
de geometrie ontstaat een machine met
vier rotoren en slechts zes geconcen-
treerde spoelen. In de volgende stap wor-
den de rotoren mechanisch gekoppeld,
waarbij naastliggende rotoren in de te-
gengestelde richting moeten roteren.
Deze mechanische koppeling wordt gere-
aliseerd in de vorm van een planetaire

reductor, waarbij steeds twee tegenover
elkaar liggende ‘planeetrotoren’ via tand-
wielen in een centraal zonnewiel ingrij-
pen en aldus een overbrenging realiseren
(fig. 5). Daarbij is de overbrengingsver-
houding tussen vertraging en versnelling
binnen ruime grenzen te kiezen.
Typisch voor elektrische aandrijvingen is
dat een vertraging wordt nagestreefd

Abstract
In dit artikel wordt de (elektrische) pla-
netaire motor gepresenteerd, een nieuw
concept van een geïntegreerde multi-
elektromachine met een planetaire
reductor. Voor compacte aandrijvingen
wordt vaak een hoogtoerige elektromo-
tor met een hierna geschakelde tand-
wielkast voor het reduceren van het toe-
rental toegepast. Daarbij vormen motor
en tandwielkast gescheiden functionele
eenheden, die gescheiden worden ont-
worpen en gebruikt.
De nieuwe motorstructuur verdeelt
de rotor in meerdere deelrotoren, die
mechanisch zijn gekoppeld en een
gezamenlijk systeem van wikkelingen
delen. Na de herleiding van de structuur
wordt het regelconcept gepresenteerd
en de eigenschappen aan de hand van
een prototype geverifieerd. De configu-
ratie als multirotormachine gedraagt
zich als een afzonderlijke draaistroom-
machine en kan met een conventionele
omvormer worden aangestuurd. Tot slot
worden de uitbreidingsmogelijkheden
van het concept op verschillende gemo-
dificeerde structuren gepresenteerd.

4

Fig. 1. Uitgangspunt: een driedraads twee-

polige draaistroommotor (bijvoorbeeld

met permanentmagneetbekrachtiging in de

rotor, magnetische veldlijnen symbolisch

aangegeven met richtingwijzers voor de

fluxdichtheid). Fig. 2. Symmetrische rangschikking van vier machines (grijze gebieden: magneetveld wordt gecompenseerd respec-

tievelijk is niet aanwezig).

Fig. 3. Reductie van de actieve massa door eliminatie van magnetisch inactieve segmenten (grijze gebieden).

(a) Verticale en (b) horizontale rotorposities.

b.

b.

a.

a.

08-09-10-11-13-15_tuwien.indd 9 15-11-17 10:16