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Rotoren für mobile Schwungradspeicher

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Zusammenfassung

Um die Motivation und Vorgehensweise des Designs jener Rotoren, welche unter Abschn. 7.4 und 7.5 noch genau beschrieben werden besser zu verstehen sind im folgenden Abschnitt die wesentlichen mechanischen Grundlagen zusammengefasst. Unter Abschn. 7.2 wird der Stand der Technik erhoben bzw. analysiert. Es ist anzumerken, dass das Kapitel Rotor an dieser Stelle nur vom Gesichtspunkt der Energiedichte und dem maschinendynamischen Verhalten betrachtet wird. Rotorspezifische Berst- und Versagensszenarien werden im Kapitel Gehäuse (vergleiche Kap. 8) betrachtet.

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Notes

  1. 1.

    Auf „Packebene“, welche Gehäuse, Balancingplatine und Kühlung beinhaltet, sinkt die spezifische Energie weiter ab.

  2. 2.

    Der Begriff „dauerfest“ wurde durch August Wöhler (∗ 22. Juni 1819 in Soltau; † 21. März 1914 in Hannover) geprägt. Er erforschte die Werkstoffe Stahl und Eisen. Die nach ihm benannte „Wöhlerlinie“ stellt für einen Werkstoff unter Schwingbelastung den Zusammenhang zwischen Bruchlastspielzahl und Ausschlagsspannung dar [21].

  3. 3.

    Das „E“ in der Bezeichnung hat den historischen Hintergrund, dass diese Glasfasern ursprünglich für elektrische Anwendungen entwickelt wurden.

  4. 4.

    Das „S“ in der Bezeichnung kommt vom englischen Wort „stiff“ (steif) und deutet bereits auf eine erhöhte Zugfestigkeit hin.

  5. 5.

    Bei einem Innenläufer würde eine CF-Bandage um den elektrisch aktiven Rotor den Luftspalt der Maschine vergrößern und somit den Wirkungsgrad verschlechtern.

  6. 6.

    Ein „gutmütigeres“ Berstverhalten des Rotors ermöglicht den Einsatz eines leichteren Berstgehäuses und steigert somit ebenfalls die spezifische Energie (Wh/kg) des Systems.

  7. 7.

    MAGNETBONDER HT-01 der Firma Vakuumschmelze mit einer Dichte von 1,1 g/cm3 und einer maximalen Schubspannung von 7100 N/cm2.

  8. 8.

    Die Ausschöpfung dieses Reduktionspotenzials hängt nicht nur vom Materialpreis ab, sondern bedingt auch optimierte, kostengünstige Fertigungsverfahren!

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Buchroithner, A. (2019). Rotoren für mobile Schwungradspeicher. In: Schwungradspeicher in der Fahrzeugtechnik. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-25571-8_7

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