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Produkte und Lösungen, 23.04.2001, 02:00

High-Tech Werkstoff für High-Tech Bahnsystem

Transrapid fährt mit Elektroband von EBG

Der Bau der Transrapid-Strecke in China zwischen dem internationalen Flughafen Shanghai-Pudong und dem Finanzzentrum Lujiazui der chinesischen Hafenstadt ist nicht nur ein Durchbruch für ein völlig neues Verkehrssystem. Auch für die Bochumer EBG Gesellschaft für elektromagnetische Werkstoffe mbH bietet das Projekt lukrative Perspektiven: Rund 13.000 Tonnen Elektroband werden gebraucht, damit die Magnetschnellbahn auf der circa 30 Kilometer langen Strecke ihre geplante Betriebsgeschwindigkeit von 430 Stundenkilometern erreicht. Aus Elektroband wird die zentrale Antriebskomponente des Transrapid, der so genannte Langstator gefertigt. EBG hat für diese Anwendung eine spezielle, funktionsoptimierte Elektroband-Variante entwickelt.

EBG ist der weltweit größte Hersteller von kornorientiertem Elektroband und liegt bei der Produktion von nicht kornorientiertem Elektroband auf Platz zwei in der Welt. Das Produkt wird überall dort gebraucht, wo elektrische Energie erzeugt, transformiert oder in mechanische Energie umgewandelt wird. Kornorientiertes Elektroband kommt vorwiegend in Leistungs-, Verteil- und Kleinstformatoren oder in der Signalübertragung zum Einsatz. Nicht kornorientiertes Elektroband wird beispielsweise in Generatoren oder Elektromotoren verarbeitet.

Ausgangsprodukt ist Warmband mit einem sehr geringen Kohlenstoffgehalt und einem Siliziumanteil von bis zu 3,5 Prozent. Nach dem Kaltwalzen wird das nicht kornorientierte Material in Durchlauföfen rekristallisierend geglüht. Dabei wird die Gefügestruktur so eingestellt, dass das Material die gewünschten elektromagnetischen Eigenschaften erhält. Beim kornorientierten Elektroband werden die magnetischen Eigenschaften durch eine Oberflächen-Laserbehandlung nach dem Glühprozess erzeugt. Die beim Glühen im Werkstoff ablaufenden Reaktionen lassen sich über die Glühtemperatur, die Glühgeschwindigkeit und die Glühatmosphäre steuern.

Beim Entwickeln neuer Elektrobandsorten geht es vor allem darum, den mit jedem elektromagnetischen Vorgang verbundenen Ummagnetisierungsverlust so gering wie möglich zu halten und hohe Polarisationswerte zu erzielen. Je geringer die Ummagnetisierungsverluste, desto geringer ist der Energiebedarf für den Betrieb der jeweiligen Anlage oder Komponente. Für den Langstator des Transrapid hat EBG einen funktionsoptimierten Elektrobandwerkstoff mit einem Ummagnetisierungs-Kennwert von sechs Watt pro Kilogramm entwickelt. Außerdem ist das Material mit einer klebefähigen Isolationsbeschichtung, einem so genannten Backlack versehen.

Der Transrapid wird von einem Langstator-Linearmotor elektromagnetisch angetrieben, der sich nicht im Fahrzeug, sondern im Fahrweg befindet. Er funktioniert im Prinzip wie ein rotierender Elektromotor, dessen Stator aufgeschnitten und gestreckt wurde. So entsteht im Gegensatz zum herkömmlichen Elektromotor kein rotierendes, sondern ein wanderndes Magnetfeld, von dem das Fahrzeug mitgezogen wird.

Die Statoren sind jeweils rund 1.030 Millimeter lang und sind aus 360 Lamellen aus nicht kornorientiertem Elektroband von EBG zusammengesetzt. Die Lamellen sind mithilfe der von EBG aufgebrachten Beschichtung zu einem Paket verklebt. Durch das Verkleben werden negative Be- und Verarbeitungseinflüsse, beispielsweise durch Schweißen, Nieten oder Klammern, auf den Ummagnetisierungsverlust, und damit auf den Wirkungsgrad, vermieden. Den Strom für das wandernde Magnetfeld liefern abgeschirmte Kabel, die in Nuten in den Blechpaketen befestigt sind. Pro Fahrkilometer werden auf einer Transrapid-Fahrstrecke etwa 200 Tonnen des EBG-Materials benötigt.

Für Rückfragen: ThyssenKrupp AG, Fachpresse, Bernd Overmaat Tel: 0211-824-36012, Fax: 0211-824-36035 e-mail: overmaat@tk.thyssenkrupp.com

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