Mehrfachkontaktierung von Statorwicklungen eines elektrischen Antriebs durch Magnetimpulsschweißen

Vorhabenbeschreibung:

Im geplanten Projekt soll eine Fügetechnologie zur simultanen Kontaktierung von Massivleiterwicklungen im Stator elektrischer Traktionsantriebe durch Verwendung des Magnetimpulsschweißens (MPS) entwickelt und qualifiziert werden. Neben der Nachweiserbringung, dass mittels entwickelter MPS-Konzepte die gleichzeitige Kontaktierung mehrerer Wicklungen eines Stators in einem simultanen Schweißprozess durchführbar ist, soll eine erhebliche Zeitverkürzung des Schweißprozesses um mindestens 80% gegenüber etablierten automatisierten Fügeprozessen erzielt werden. Durch die Entwicklung eines Downscaling-Konzepts zum Fügen kleiner Verbindungen sowie die Entwicklung von Werkzeugkonzepten soll das MPS zur Mehrfachkontaktierung von Statoren ertüchtigt werden. Die Verbesserung der Fügequalität und Prozesssicherheit soll durch Erzeugung von material- und dimensionsübergreifenden Prozessparameterfenstern erzielt und anhand der Langzeitstabilität gegenüber anwendungsbezogenen Beanspruchungszyklen qualifiziert werden. Zur Beherrschung der komplexen Wechselwirkungen zwischen E-Maschinen-Auslegung und Verschaltungsentwurf in Abhängigkeit zum Kontaktierungsverfahren soll ein systematischer Prinzipentwurf für die Statorverschaltung sowie Regeln zur MPS-fügegerechten Gestaltung der Kontaktierungsstelle und Auslegung von zukünftigen Statoren entwickelt werden. Die Ergebnisse ermöglichen es KMU vielfältige Verschaltungsvarianten unter Einhaltung funktionaler und fertigungstechnischer Anforderungen sowie des Kostenrahmens optimal auszulegen und unterschiedliche Massivleiterwicklungen durch den Einsatz des simultanen Kontaktierungsverfahrens zu verschalten. Die einhergehende immense Zeit- und Kostenreduzierung sowie die Anwendung der System- und Konzeptlösungen führt zu einem Wettbewerbsvorteil sowie zur Stärkung der Wirtschaftlichkeit von KMU.