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Folke Schwinning, M.Sc.

Technische Universität Hamburg
Institut für Mechatronik im Maschinenbau (M-4)

Gebäude O (Eißendorfer Str. 38), Raum O0.015
21073 Hamburg

Tel.: +49 (0) 40 30601-4211
folke.schwinning(at)tuhh.de

ORCID iD 0000-0002-5362-8040

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Forschungsthema

Im Rahmen meines Forschungsprojektes "Entwurf und Optimierung elektrischer Maschinen" entwickle ich eine Methodik, mit der elektrische Maschinen schneller und mit einer größeren Vielfalt optimiert werden können. Erprobt wird die Methodik am Beispiel der Axialfluss-Synchronmaschine, die seit einigen Jahren im Fokus der Forschung von High-Performance-Antrieben steht, insbesondere im Bereich Elektromobilität und elektrisches Fliegen. Dazu wird die Systembeschreibung einer elektrischen Maschine in kleinere Komponenten, beispielsweise einzelne physikalische Domänen, unterteilt. Die einzelnen Domänen oder Komponenten werden mit Design-of-Experiments-Methoden werden untersucht und Metamodelle erstellt, die anstelle der ursprünglichen Simulationsmodelle eingesetzt werden können und einen erheblichen Zeitvorteil bieten.

Neben der CAD-Konstruktion arbeite ich an elektromagnetischen und thermischen Modellen der Axialflussmaschine und einzelnen Komponenten, z.B. Spuleneinheiten. Aufgrund einer großen Vielfalt im Hinblick auf Materialien, Gestaltung und Parametern bietet sich hier die Gelegenheit, viele verschiedene Variationen auch experimentell zu untersuchen - insbesondere Hohlleiterspulen und neuartige Kühlkonzepte. Dafür ist ein Versuchsstand in Arbeit, der Spuleneinheiten von Axialflussmaschinen unter Variation diverser Parameter betreiben kann und Messgrößen diverser physikalischer Domänen messen kann. Neben der Detailuntersuchung dieser Spuleneinheiten werden auch im Hause gefertigte Prototyp-Axialflussmaschinen auf einem Maschinenprüfstand im PHILSLAB untersucht.

Interesse an einer Abschlussarbeit (Bachelor / Projekt / Master) in meinem Forschungsbereich?

Lehre

Elektrische Maschinen und Antriebe (EM)

Im Sommersemester betreue ich die Lehrveranstaltung "Elektrische Maschinen und Antriebe (EM)" , halte die Hörsaalübung und arbeite Aufgaben für die Hausarbeiten (Prüfungsleistung) aus. In diesem Zuge entstand auch ein Framework zur automatisierten Auswertung der abgegebenen Hausarbeiten mit Matlab. Außerdem stelle ich jedes Jahr mein Forschungsthema vor. 

Messtechnik für Maschinenbau (MT)

Für das Modul "Measurement Technology for Mechanical Engineering (MT)" habe ich für zwei der zehn Experimente Versuchsstände entwickelt und gefertigt, bei denen Studierende Drehzahl und Drehmoment eines DC-Motors messen sowie die magnetische Flussdichte eines Neodymmagneten über die Distanz zum Sensor aufnehmen. Neben der Erstellung der zugehörigen Matlab-App, mit der die Messdaten abgesendet werden und der Erstellung der Fragebögen zum Einreichen der Ergebnissen habe ich die Auswertung der Abgaben der Studierenden als objektorientiertes Framework im Rahmen meines I3-ProTeaching-Projektes umgesetzt.

I3-ProTeaching

Die Prüfungsleistung für Messtechnik für Maschinenbau (MT) lief lange Zeit klassisch mit einer schriftlichen Prüfung ab, die händisch korrigiert werden musste und wenig Praxisbezug bot. Seit dem Wintersemester 22/23 wird die Prüfungsleistung über zehn Experimente realisiert, die eigenständig im WorkINGLab durchgeführt werden und die Messwerte abgeschickt werden. Die Studierenden führen im Nachgang einfache Rechnungen durch, beantworten Fragen und schicken ihre Lösungen ab.

Im Rahmen meines I3-ProTeaching-Projektes habe ich die gesamte Auswertung dieser Daten (ca. 1600 Datensätze im Sommersemester) in einem neuen, objektorientierten Matlab-Framework umgesetzt. Damit wurde die Bedienung vereinfacht, eine automatische Versionierung mit vielen weiteren Features eingeführt und ein automatisiertes Feedback eingeführt, mit dem die Studierenden nach der Noteneintragung Einsicht in jede einzelne Aufgabe ihrer Prüfungsleistung nehmen können.

Applied Design Methodology in Mechatronics (ADMM)

In der Master-Veranstaltung Applied Design Methodology in Mechatronics (ADMM) habe ich im Sommersemester 2024 die Rolle des Customer eingenommen und eine Gruppe betreut.

Grundlagen der Elektrotechnik

In Grundlagen der Elektrotechnik (GET) habe ich die Prüfungen im Wintersemester 23/24 und 24/25 mit der Erstellung jeweils einer Aufgabe unterstützt.

Interessen und Hobbys

  • CAD-Konstruktion, Additive Fertigung und Rapid Prototyping
  • Kursleiter für Drechselkurse im WorkINGLab der TUHH
  • Ehrenamtlicher Anleiter in der Holzwerkstatt der Honigfabrik
    • Unterstützung des Werkstattteams bei offenen Werkstattterminen und Instandhaltung der Maschinen
  • Wandern, Bouldern, Fahrrad fahren, Hobbyfotografie, Möbelbau und Kunsthandwerk, veganes Kochen und Backen, Nähen, u.v.m.

Lebenslauf

seit 09/2023 Wissenschaftlicher Mitarbeiter Technische Universität Hamburg, Institut für Mechatronik im Maschinenbau
01/2020 - 04/2023 Wissenschaftliche Hilfskraft Technische Universität Hamburg, Institut für Mechatronik im Maschinenbau
04/2020 - 06/2023 Master of Science: Mechatronics Technische Universität Hamburg
2018 - 2019 Tutor für Elektrotechnik II und Technische Informatik Technische Universität Hamburg
2017 - 2019 Werkstudent Konstruktion E-Cap Mobility GmbH, Winsen a. d. Luhe
10/2016 - 05/2020 Bachelor of Science: Mechatronik Technische Universität Hamburg
07/2016 - 02/2017 Dualer Student Röders GmbH, Soltau

Betreute Abschlussarbeiten

2025

  • Märkle, J. (Bachelorarbeit): Elektromagnetische Modellierung und Simulation von Verlustleistungen in Spuleneinheiten elektrischer Maschinen
  • Ließke, S. (Masterarbeit): Konzeptionierung und Auslegung eines Versuchsstandes für die Untersuchung von Spuleneinheiten einer Axialflussmaschine anhand eines elektromagnetischen Digital Twin

2024

  • Zeh, J. (Masterarbeit): Untersuchung des Einflusses schnellschaltender Leistungshalbleiter auf die Energieeffizienz eines elektrischen Antriebsstrangs von Flurförderzeugen mit Methoden der statistischen Versuchsplanung
  • Engeln, F. (Projektarbeit): Implementierung der feldorientierten Regelung einer Synchron-Reluktanzmaschine

Publikationen

2024

2021