Familienkonzept

1.

Elektrische Maschinensysteme und IEPC

1.1.

Allgemeines

Eine Familie von elektrischen Maschinensystemen oder IEPC ist durch Konstruktions- und Leistungsmerkmale gekennzeichnet. Diese müssen für alle Mitglieder einer Familie die gleichen sein. Der Bauteilhersteller kann entscheiden, welche elektrischen Maschinensysteme oder IEPC zu einer Familie gehören,, solange die in dieser Anlage aufgeführten Zugehörigkeitskriterien erfüllt sind. Die entsprechende Familie ist von der Genehmigungsbehörde zu genehmigen. Der Bauteilhersteller muss der Genehmigungsbehörde die entsprechenden Daten zu den Mitgliedern einer Familie zur Verfügung stellen.

1.2.

Sonderfälle

In einigen Fällen sind Überschneidungen zwischen den Parametern möglich. Dies muss berücksichtigt werden, damit gewährleistet ist, dass einer Familie nur elektrische Maschinensysteme oder IEPC mit ähnlichen Eigenschaften zugeordnet werden. Diese Fälle sind vom Bauteilhersteller zu ermitteln und der Genehmigungsbehörde mitzuteilen. Diese Sachlage ist anschließend als Kriterium für die Erstellung einer neuen Familie von elektrischen Maschinensystemen oder IEPC zu berücksichtigen. Sind Einrichtungen oder Merkmale vorhanden, die in Nummer 1.4 nicht aufgeführt sind, aber die Leistung und/oder die elektrische Leistungsaufnahme stark beeinflussen, so muss der Bauteilhersteller die jeweiligen Einrichtungen oder Merkmale nach den anerkannten Regeln der Technik ermitteln und der Genehmigungsbehörde mitteilen. Diese Sachlage ist anschließend als Kriterium für die Erstellung einer neuen Familie von elektrischen Maschinensystemen oder IEPC zu berücksichtigen.

1.3.

Familienkonzept

Mit dem Familienkonzept werden Kriterien und Parameter festgelegt, die es dem Bauteilhersteller ermöglichen, elektrische Maschinensysteme oder IEPC in Familien mit ähnlichen oder gleichen Daten zu gruppieren, die für die CO₂-Emissionen oder den Energieverbrauch relevant sind.

1.4.

Besondere Bestimmungen zur Repräsentativität

Die Genehmigungsbehörde kann zu dem Schluss kommen, dass die Leistungsparameter und die elektrische Leistungsaufnahme der Familie elektrischer Maschinensysteme oder der IEPC-Familie durch zusätzliche Prüfungen am besten charakterisiert werden können. In diesem Fall muss der Bauteilhersteller die entsprechenden Informationen vorlegen, um das elektrische Maschinensystem oder das IEPC innerhalb der Familie zu bestimmen, das die Familie am besten repräsentiert. Die Genehmigungsbehörde kann auf der Grundlage dieser Informationen auch zu dem Schluss kommen, dass es für den Bauteilhersteller erforderlich ist, eine neue Familie elektrischer Maschinensysteme oder eine neue IEPC-Familie festzulegen, die zur Erhöhung der Repräsentativität aus weniger Mitgliedern besteht. Weisen die Mitglieder einer Familie weitere Merkmale auf, von denen ein Einfluss auf die Leistungsparameter und/oder die elektrische Leistungsaufnahme erwartet werden kann, sind diese Merkmale ebenfalls zu bestimmen und bei der Auswahl des Stammmitglieds der Familie zu berücksichtigen.

1.5.

Parameter zur Festlegung einer Familie elektrischer Maschinensysteme oder einer IEPC-Familie

Zusätzlich zu den nachstehenden Parametern kann der Bauteilhersteller weitere Kriterien einführen, mit denen die Festlegung enger gefasster Familien möglich ist. Diese Parameter müssen nicht zwangsläufig Einfluss auf die Leistung und/oder die elektrische Leistungsaufnahme haben.

1.5.1.

Prinzipiell gelten die folgenden Kriterien gleichermaßen für alle Mitglieder einer Familie elektrischer Maschinensysteme und einer IEPC-Familie:

(a)

Elektrische Maschine: Rotor, Stator, Wicklungen in Bezug auf Abmessungen, Konstruktion, Material usw.

(b)

Wechselrichter: Leistungsmodule, leitfähige Stäbe in Bezug auf Abmessungen, Konstruktion, Material usw.

(c)

Internes Kühlsystem: Anordnung, Abmessung und Material von Kühllamellen, -rippen und -stiften.

(d)

Interne Ventilatoren: Anordnung und Abmessung.

(e)

Wechselrichter-Software: Grundkalibrierung, bestehend aus Temperaturmodellen (elektrische Maschine und Wechselrichter), De-Rating-Grenzwerten, Drehmomentpfad (Übertragung des Solldrehmoments auf den Phasenstrom), Flusskalibrierung, Stromregelung, Spannungsmodulation, sensorspezifische Kalibrierung (nur bei Sensorwechsel zulässig).

(f)

Getriebebezogene Parameter (nur für IEPC): gemäß den Definitionen in Anhang VI.

Änderungen an den in den Buchstaben a bis f genannten Bauteilen sind nur dann zulässig, wenn eine solide technische Begründung vorgelegt werden kann, aus der hervorgeht, dass sich die jeweilige Änderung nicht negativ auf die Leistungsparameter und/oder die elektrische Leistungsaufnahme auswirkt.

1.5.2.

Die folgenden Kriterien gelten gleichermaßen für alle Mitglieder einer Familie elektrischer Maschinensysteme und einer IEPC-Familie. Die Anwendung einer spezifischen Spanne ist bei den nachfolgend aufgeführten Parametern mit Zustimmung der Genehmigungsbehörde zulässig:

a)

Schnittstelle zur Ausgangswelle: Änderungen sind zulässig;

b)

Lagerschilde:

Bei der internen Konstruktion ist zu prüfen, ob passive Kühlelemente oder die Luftströmung an der Innenseite der Lagerschilde von Änderungen betroffen sind.

Bei der externen Konstruktion haben Schrauben, Aufhängepunkte und Flanschdesign keinen Einfluss auf die Leistung, wenn keine passiven Kühlelemente entfernt oder verändert werden;

c)

Lager: Änderungen sind zulässig, solange Anzahl und Art der Lager gleich bleiben;

d)

Welle: Änderungen sind zulässig, solange die aktive oder passive Kühlung nicht beeinträchtigt wird;

e)

Hochspannungsanschluss: Änderungen in Bezug auf Lage oder Art des Hochspannungsanschlusses sind zulässig;

f)

Gehäuse: Änderungen des Gehäuses oder der Anzahl, Art und Position der Schrauben oder Befestigungspunkte sind zulässig, solange keine passiven Kühlelemente entfernt oder verändert werden;

g)

Sensor: Änderungen sind zulässig, sofern sich die zertifizierte Leistung nicht verändert;

h)

Gehäuse des Wechselrichters: Änderungen des Gehäuses oder der Anzahl, Art und Position der Schrauben oder Befestigungspunkte sind zulässig, solange keine passiven Kühlelemente entfernt oder verändert werden und solange die innere Anordnung der aktiven elektrischen Teile unverändert bleibt;

i)

Hochspannungsanschluss des Wechselrichters: Änderungen in Bezug auf Lage oder Art des Hochspannungsanschlusses sind zulässig, solange die Anordnung oder Lage der aktiven Teile oder Kühlelemente (aktiv/passiv) unverändert bleibt;

j)

Wechselrichter-Software: Alle Softwareänderungen, die die Grundkalibrierung der elektrischen Maschine (Definition siehe oben) nicht verändern, sind zulässig. Unbeschadet der vorstehenden Bestimmungen sind Begrenzungen der Ausgangsleistung für Mitglieder einer Familie elektrischer Maschinensysteme oder einer IEPC-Familie zulässig;

k)

Sensor des Wechselrichters: Änderungen sind zulässig, sofern sich die zertifizierte Leistung nicht verändert;

l)

Ölviskosität: Bei allen Ölen, die für die werkseitige Befüllung spezifiziert sind, muss die kinematische Viskosität bei derselben Temperatur kleiner oder gleich 110 % der kinematischen Viskosität des für die Bauteilzertifizierung verwendeten Öls sein, wie im jeweiligen Beschreibungsbogen dokumentiert (innerhalb des für KV100 angegebenen Toleranzbereichs);

m)

Maximale Drehmomentkurve:

Die Drehmomentwerte bei jeder Drehzahl der nach Nummer 4.2.2.4 dieses Anhangs ermittelten maximalen Drehmomentkurve des Stammmitglieds müssen gleich oder höher sein als bei allen anderen Mitgliedern der Familie bei derselben Drehzahl über den gesamten Drehzahlbereich. Die Drehmomentwerte anderer Mitglieder der Familie, die innerhalb einer Toleranz von +40 Nm oder +4 %, je nachdem, welcher Wert größer ist, über dem maximalen Drehmoment des Stammmitglieds bei einer bestimmten Drehzahl liegen, gelten als gleichwertig;

n)

Minimale Drehmomentkurve:

Die Drehmomentwerte bei jeder Drehzahl der nach Nummer 4.2.2.4 dieses Anhangs ermittelten minimalen Drehmomentkurve des Stammmitglieds müssen gleich oder niedriger sein als bei allen anderen Mitgliedern der Familie bei derselben Drehzahl über den gesamten Drehzahlbereich. Die Drehmomentwerte anderer Mitglieder der Familie, die innerhalb einer Toleranz von -40 Nm oder -4 %, je nachdem, welcher Wert größer ist, unter dem minimalen Drehmoment des Stammmitglieds bei einer bestimmten Drehzahl liegen, gelten als gleichwertig;

o)

Mindestanzahl von Punkten im EPMC-Kennfeld:

Alle Mitglieder einer Familie müssen mindestens 60 % der Punkte (aufgerundet auf die nächste ganze Zahl) der EPMC-Abbildung (d. h., wenn das EPMC-Kennfeld des Stammmitglieds auf andere Mitglieder angewandt wird) abdecken, die sich innerhalb der Grenzen ihrer jeweiligen maximalen und minimalen Drehmomentkurven befinden, die gemäß Nummer 4.2.2.4 dieses Anhangs ermittelt wurden.

1.6.

Wahl des Stammmitglieds

Als Stammmitglied einer Familie elektrischer Maschinensysteme oder einer IEPC-Familie ist das Mitglied mit dem höchsten nach Nummer 4.2.2 dieses Anhangs ermittelten maximalen Gesamtdrehmoment zu wählen.