HZwo:FRAME – Luftverdichter

Magnetgelagerter Turboverdichter für mobile Brennstoffzellenantriebe

Die Kathodenluftversorgung von Brennstoffzellen wird mittlerweile mit Turboverdichtern umgesetzt. Zur Lagerung der Verdichterwelle werden hochpräzise Wälzlager oder Luftfolienlager verwendet. Im Forschungsvorhaben wird ein Turboverdichter mit magnetgelagerter Verdichterwelle hinsichtlich maximaler Lebensdauer, hoher Effizienz und geringem Fertigungsaufwand untersucht. Es werden mechanische durch elektromagnetische Baugruppen ersetzt, wodurch eine absolut ölfreie Drucklufterzeugung möglich wird. Antrieb und Lagerung der Verdichterwelle werden durch die integrierte Sensorik und Leistungselektronik hochfrequent geregelt.

 

Motivation:

  • Steigerung der Lebensdauer
  • Steigerung der Ansprechdynamik
  • Senkung der Herstellkosten

 

Ziele:

  • Machbarkeitsnachweis eines verschleißfreien Turboverdichters in dieser Leistungsklasse
  • Umsetzung einer magnetgelagerten Verdichterwelle
  • Miniaturisierte Integration der Sensorik
  • Entwicklung der Leistungselektronik sowie Algorithmen für Antrieb und Lageregelung der Verdichterwelle

 

Laufzeit:  01.07.2019 bis 31.12.2021

Förderung und Projektträger: SAB Sächsische Aufbaubank

Partner:

  • TU Chemnitz, Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik, Professur Elektrische Energiewandlungssysteme und Antriebe, EWA
  • Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme, ENAS
  • Electronic Design Chemnitz GmbH
  • AM Metals GmbH
  • M. Voith SE & Co. KG

 

Ansprechpartner: Thomas Esche, Thomas.Esche@voith.com und Maximilian Weigelt, Maximilian.Weigelt@etit.tu-chemnitz.de

 

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