Antriebsentwicklung für den Next Generation Train
Im Rahmen des institutsübergreifend angelegten DLR Projekts Next Generation Train (NGT) werden hocheffiziente Traktionsantriebe für Zugkonzepte der Zukunft entwickelt.
Bei den Weiterentwicklungen im Bahnverkehr stehen Leichtbau, Effizienzsteigerung und Geräuschreduktion im Fokus, zudem wird vermehrt auf verteilte Antriebe gesetzt.
Bisherige Fahrwerke basieren auf der Verbindung der Räder über eine Radsatzwelle. Dadurch sind die Räder starr miteinander verbunden, was insbesondere bei Kurvenfahrt zu verstärktem Verschleiß und Geräuschemissionen führt. Im Gegensatz dazu verfolgt das DLR den Ansatz radindividuell angetriebener Räder. Dabei können die Räder einzeln optimal angesteuert werden, was sowohl den Verschleiß an Rad und Schiene als auch die Geräuschemissionen bei der Kurvenfahrt reduziert.
Aus diesem Konzept resultieren spezielle Anforderungen an die Antriebsmotoren des NGT bezogen auf den Bauraum, die Leistungsdichte, das Gewicht und die Dynamik. Um diese Anforderungen erfüllen zu können, entwickelt das DLR einen hochoptimierten Traktionsmotor mit folgender Methodik:
- Auslegung der Traktionsmaschine mit Hilfe von selbst entwickelten analytischen Tools sowie FEM und optimale Magnetkreisauslegung
- Bewertung der dynamischen Eigenschaften des Antriebs durch eine Multi-Physics-Simulation von Leistungselektronik, elektrischer Maschine und Mechanik des Antriebs
- Konstruktion, Aufbau, Vermessung und Validierung von Demonstratoren auf eigenen Prüfständen
