Prof. Dr.-Ing. Mercedes Herranz Gracia
Persönliche Daten
Titel
Prof. Dr.-Ing.
Vorname
Mercedes
Nachname
Herranz Gracia
E-Mail Adresse
Abteilung / Funktion / Ausstattung an der FHWS
Fakultät
FE (Elektrotechnik)
Institut
TTZ-EMO (Technologietransferzentrum Elektromobilität)
Funktion im Institut
Mitarbeit
Funktion in der FHWS
Array
Labor
Elektrische Maschinen
Laborausstattung
Die Ausstattung des Labors umfasst unter anderem
3 Umformersätze zur Bereitstellung zweier einstellbarer Drehspannungsnetze mit Frequenzen von 17 bis 100 Hz und eines Gleichspannungsnetzes mit bis zu 1000 V / 80A
Programmierbare Drehspannungsquelle
Labornetzteile für (Gleich-)Spannungen bis 300 V und Ströme bis 20 A
2 Dauerversuchsräume (nicht klimatisiert)
Prüfstand für Kleinantriebe < 300 W
Mehrere hochgenaue (Fehler < 0,1%) Drehmoment- und Drehzahlsensoren
zeitgemäße Messgeräte (digitale Speicheroszilloskope, Leistungsmessgeräte, ...)
mehrere Workstations sowohl auf Xeon E5-Basis (18 core) als auch "Standard" Intel I7-Basis (10 core)
sowie Standardgeräte wie Oszilloskope, (Klein-)Netzteile, Funktionsgeneratoren und vieles mehr
3 Umformersätze zur Bereitstellung zweier einstellbarer Drehspannungsnetze mit Frequenzen von 17 bis 100 Hz und eines Gleichspannungsnetzes mit bis zu 1000 V / 80A
Programmierbare Drehspannungsquelle
Labornetzteile für (Gleich-)Spannungen bis 300 V und Ströme bis 20 A
2 Dauerversuchsräume (nicht klimatisiert)
Prüfstand für Kleinantriebe < 300 W
Mehrere hochgenaue (Fehler < 0,1%) Drehmoment- und Drehzahlsensoren
zeitgemäße Messgeräte (digitale Speicheroszilloskope, Leistungsmessgeräte, ...)
mehrere Workstations sowohl auf Xeon E5-Basis (18 core) als auch "Standard" Intel I7-Basis (10 core)
sowie Standardgeräte wie Oszilloskope, (Klein-)Netzteile, Funktionsgeneratoren und vieles mehr
Lehrgebiete
- Elektrische Antriebe
- Praktikum Energiewandlung I & II
- Aktorik / Actuators
- Energy & Drives
- Praktikum Energiewandlung I & II
- Aktorik / Actuators
- Energy & Drives
Einordnung in DFG Systematik der Fächer
Ingenieurwissenschaften
- Automatisierungstechnik, Regelungssysteme, Robotik, Mechatronik
- Elektrische Energieerzeugung, -übertragung, -verteilung und - anwendung
Forschungsaktivität
Forschungsgebiete
Auslegung, Optimierung und Simulation elektrischer Maschinen.
Akustik elektrischer Antriebe
Akustik elektrischer Antriebe
Bisherige Forschungstätigkeiten
- Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für elektrische Maschinen (IEM) der RWTH Aachen (2004-2009).
- Entwicklungsingenieurin für Elektromotoren für Hybrid- und Elektrofahrzeuge bei der Robert Bosch GmbH (2009-2015)
- Forscherin zur elektrischen Maschinen für unterschiedlichen Anwendung (Windkraft, elektrische Fliegen, Bahn, Industriemotoren) in der zentrale Technologie Abteilung der Siemens AG (2015-2022)
- Entwicklungsingenieurin für Elektromotoren für Hybrid- und Elektrofahrzeuge bei der Robert Bosch GmbH (2009-2015)
- Forscherin zur elektrischen Maschinen für unterschiedlichen Anwendung (Windkraft, elektrische Fliegen, Bahn, Industriemotoren) in der zentrale Technologie Abteilung der Siemens AG (2015-2022)
Besonderes Interesse an Projekten / Partnern / Themenbereiche
- Entwicklung effizienter Simulationstechniken für elektrische Antriebe
- KI-Anwendung für elektrische Antriebe
- Berücksichtigung der Fertigungsabweichungen in den Maschinendesign
- KI-Anwendung für elektrische Antriebe
- Berücksichtigung der Fertigungsabweichungen in den Maschinendesign
Kompetenzcluster der FHWS
- Energietechnik & Energieeffizenz
- Mobilität
Persönliche Vernetzung und Auszeichnungen
Auszeichnungen und Preise
Borchers Plakette der RWTH Aachen für die Promotion
Publikationen
Einzelwerke
M. Herranz Gracia, "Methoden zum Entwurf von robusten Stellantrieben unter Berücksichtigung fertigungsbedingter Abweichungen", Band 6 von Aachener Schriftenreihe zur elektromagnetischen Energiewandlung, Shaker Verlag, 2009, ISBN: 3832279660, 9783832279660
Zeitschriftenbeiträge
Journals mit Peer-Review
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Influence of the magnetic anisotropy on electrical machines,”
Advanced Computer Techniques in Applied Electromagnetics, Jg. 30, S. 39, 2008.
• M. Hafner, F. Henrotte, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “An Energy-Based Harmonic
Constitutive Law for Magnetic Cores With Hysteresis,” IEEE Transactions on Magnetics, Jg. 44,
Nr. 6, S. 922–925, Juni 2008.
• C. Schlensok, M. van der Giet, M. Herranz Gracia, D. van Riesen und K. Hameyer, “Structure-
Dynamic Analysis of an Induction Machine Depending on Stator-Housing Coupling,” IEEE Transactions
on Industry Applications, Jg. 44, Nr. 3, S. 753–759, Mai-Juni 2008, issn: 0093-9994. doi:
10.1109/TIA.2008.921440.
• C. Schlensok, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Combined Numerical and Analytical Method
for Geometry Optimization of a PM Motor,” IEEE Transactions on Magnetics, Jg. 43, Nr. 4,
S. 1211–1214, Apr. 2006.
• S. Jacobs, D. Hectors, F. Henrotte, M. Hafner, M. Herranz Gracia, K. Hameyer und P. Goes,
“Magnetic material optimization for hybrid vehicle PMSM drives,” World Electric Vehicle Journal,
Jg. 3, Nr. 4, S. 875–883, 2009, issn: 2032-6653. doi: 10.3390/wevj3040875.
• I. Coenen, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Influence and evaluation of non-ideal manufacturing
process on the cogging torque of a permanent magnet excited synchronous machine,”
COMPEL-The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic
engineering, 2011.
• J. Steffen, S. Lengsfeld, M. Jung, B. Ponick, M. Herranz Gracia, A. Spagnolo, M. Klöpzig, K.
Schleicher und K. Schäfer, “Design of a Medium Voltage Generator with DC-Cascade for High
Power Wind Energy Conversion Systems,” Energies, Jg. 14, Nr. 11, 2021, issn: 1996-1073. doi:
10.3390/en14113106.
• M. Filipenko, L. Kühn, T. Gleixner, M. Thummet, M. Lessmann, D. Möller, M. Böhm, A. Schröter,
K. Häse, J. Grundmann, M. Herranz Gracia u. a., “Concept design of a high power superconducting
generator for future hybrid-electric aircraft,” Superconductor Science and Technology, Jg. 33, Nr. 5,
S. 054 002, 2020.
Papers in internationalen Konferenzen
• C. Schlensok, D. Brakensiek, M. Leßmann, M. Herranz Gracia, K. Hameyer und G. Henneberger,
“Simulation of permanent-magnet electrical machines and levitation systems using FEM,” in 22nd
CAD-FEM User’s Meeting, Nov. 2004.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Multi-objective optimization of an induction machine using
design of experiments,” in 13th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation,
CEFC, Athen, Greece, Mai 2008, S. 327.
• M. Hafner, F. Henrotte, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “An energy-based harmonic
constitutive law for magnetic cores with hysteresis,” in 16th International Conference on the
Computation of Electromagnetic Fields, COMPUMAG, Aachen, Germany, Juni 2007.
• C. Schlensok, M. van der Giet, M. Herranz Gracia, D. van Riesen und K. Hameyer, “Structure-
Dynamic Analysis of an Induction Machine depending on Stator-Housing Coupling,” in 6th International
Machine and Drives Conference, IEMDC, Antalya,Turkey, Mai 2007.
M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Influence of the magnetic anisotropy on electrical machines,”
in XIII International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic
Engineering, ISEF, Prague, Czech Republic, Sep. 2007.
• M. Herranz Gracia, E. Lange und K. Hameyer, “Numerical Calculation of Iron Losses in Electrical
Machines with a modified Post-Processing Formula,” in 16th International Conference on the
Computation of Electromagnetic Fields, COMPUMAG, Aachen, Germany, Juni 2007.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Study of Temperature Rise Problems of Stepper Motors
under High Duty Cycle,” in 42nd International Symposium on Electrical Machines, SME, Cracow,
Poland, Juni 2006.
• C. Schlensok, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Structure-Dynamic Simulation of an Induction
Maschine with EccentricallyPositioned Squirrel-Cage Rotor,” in XIII International Symposium on
Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering, ISEF, Baiona,Spain,
Sep. 2005.
• C. Schlensok, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Combined Numerical and Analytical Method
for a Geometry Optimization of a PM Motor,” in 16th International Conference on the Computation
of Electromagnetic Fields, COMPUMAG, Shenyang,China, Juni 2005.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Comparison of 2D Simulation and analytical calculation of
the short-circuit behaviour of a permanent-magnet synchronous machine,” in XIII International
Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering, ISEF,
Baiona,Spain, Sep. 2005.
• M. van der Giet, R. Rothe, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Analysis of noise exciting
magnetic force waves by means of numerical simulation and a space vector definition,” in XVIII
International Conference on Electrical Machines, ICEM, Vilamoura, Portugal, Sep. 2008.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Effect of non-sinusoidal currents on the acoustic noise
excitation of induction motors,” in 13th IGTE Symposium, Graz, Austria, Sep. 2008.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Comparision of numerical methods for the prediction of
cogging torque in 2D and 3D,” in 13th IGTE Symposium, Graz, Austria, Sep. 2008.
• S. Jonas, S. Lengsfeld, M. Jung, B. Ponick, M. Herranz Gracia, A. Spagnolo, K. Schleicher und
K. Schäfer, “Design of a Medium Voltage Generator and Power Converter for High Power Wind
Energy Conversion Systems,” in 2020 55th International Universities Power Engineering Conference
(UPEC), 2020, S. 1–5. doi: 10.1109/UPEC49904.2020.9209886.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Influence of the magnetic anisotropy on electrical machines,”
Advanced Computer Techniques in Applied Electromagnetics, Jg. 30, S. 39, 2008.
• M. Hafner, F. Henrotte, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “An Energy-Based Harmonic
Constitutive Law for Magnetic Cores With Hysteresis,” IEEE Transactions on Magnetics, Jg. 44,
Nr. 6, S. 922–925, Juni 2008.
• C. Schlensok, M. van der Giet, M. Herranz Gracia, D. van Riesen und K. Hameyer, “Structure-
Dynamic Analysis of an Induction Machine Depending on Stator-Housing Coupling,” IEEE Transactions
on Industry Applications, Jg. 44, Nr. 3, S. 753–759, Mai-Juni 2008, issn: 0093-9994. doi:
10.1109/TIA.2008.921440.
• C. Schlensok, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Combined Numerical and Analytical Method
for Geometry Optimization of a PM Motor,” IEEE Transactions on Magnetics, Jg. 43, Nr. 4,
S. 1211–1214, Apr. 2006.
• S. Jacobs, D. Hectors, F. Henrotte, M. Hafner, M. Herranz Gracia, K. Hameyer und P. Goes,
“Magnetic material optimization for hybrid vehicle PMSM drives,” World Electric Vehicle Journal,
Jg. 3, Nr. 4, S. 875–883, 2009, issn: 2032-6653. doi: 10.3390/wevj3040875.
• I. Coenen, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Influence and evaluation of non-ideal manufacturing
process on the cogging torque of a permanent magnet excited synchronous machine,”
COMPEL-The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic
engineering, 2011.
• J. Steffen, S. Lengsfeld, M. Jung, B. Ponick, M. Herranz Gracia, A. Spagnolo, M. Klöpzig, K.
Schleicher und K. Schäfer, “Design of a Medium Voltage Generator with DC-Cascade for High
Power Wind Energy Conversion Systems,” Energies, Jg. 14, Nr. 11, 2021, issn: 1996-1073. doi:
10.3390/en14113106.
• M. Filipenko, L. Kühn, T. Gleixner, M. Thummet, M. Lessmann, D. Möller, M. Böhm, A. Schröter,
K. Häse, J. Grundmann, M. Herranz Gracia u. a., “Concept design of a high power superconducting
generator for future hybrid-electric aircraft,” Superconductor Science and Technology, Jg. 33, Nr. 5,
S. 054 002, 2020.
Papers in internationalen Konferenzen
• C. Schlensok, D. Brakensiek, M. Leßmann, M. Herranz Gracia, K. Hameyer und G. Henneberger,
“Simulation of permanent-magnet electrical machines and levitation systems using FEM,” in 22nd
CAD-FEM User’s Meeting, Nov. 2004.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Multi-objective optimization of an induction machine using
design of experiments,” in 13th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation,
CEFC, Athen, Greece, Mai 2008, S. 327.
• M. Hafner, F. Henrotte, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “An energy-based harmonic
constitutive law for magnetic cores with hysteresis,” in 16th International Conference on the
Computation of Electromagnetic Fields, COMPUMAG, Aachen, Germany, Juni 2007.
• C. Schlensok, M. van der Giet, M. Herranz Gracia, D. van Riesen und K. Hameyer, “Structure-
Dynamic Analysis of an Induction Machine depending on Stator-Housing Coupling,” in 6th International
Machine and Drives Conference, IEMDC, Antalya,Turkey, Mai 2007.
M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Influence of the magnetic anisotropy on electrical machines,”
in XIII International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic
Engineering, ISEF, Prague, Czech Republic, Sep. 2007.
• M. Herranz Gracia, E. Lange und K. Hameyer, “Numerical Calculation of Iron Losses in Electrical
Machines with a modified Post-Processing Formula,” in 16th International Conference on the
Computation of Electromagnetic Fields, COMPUMAG, Aachen, Germany, Juni 2007.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Study of Temperature Rise Problems of Stepper Motors
under High Duty Cycle,” in 42nd International Symposium on Electrical Machines, SME, Cracow,
Poland, Juni 2006.
• C. Schlensok, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Structure-Dynamic Simulation of an Induction
Maschine with EccentricallyPositioned Squirrel-Cage Rotor,” in XIII International Symposium on
Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering, ISEF, Baiona,Spain,
Sep. 2005.
• C. Schlensok, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Combined Numerical and Analytical Method
for a Geometry Optimization of a PM Motor,” in 16th International Conference on the Computation
of Electromagnetic Fields, COMPUMAG, Shenyang,China, Juni 2005.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Comparison of 2D Simulation and analytical calculation of
the short-circuit behaviour of a permanent-magnet synchronous machine,” in XIII International
Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering, ISEF,
Baiona,Spain, Sep. 2005.
• M. van der Giet, R. Rothe, M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Analysis of noise exciting
magnetic force waves by means of numerical simulation and a space vector definition,” in XVIII
International Conference on Electrical Machines, ICEM, Vilamoura, Portugal, Sep. 2008.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Effect of non-sinusoidal currents on the acoustic noise
excitation of induction motors,” in 13th IGTE Symposium, Graz, Austria, Sep. 2008.
• M. Herranz Gracia und K. Hameyer, “Comparision of numerical methods for the prediction of
cogging torque in 2D and 3D,” in 13th IGTE Symposium, Graz, Austria, Sep. 2008.
• S. Jonas, S. Lengsfeld, M. Jung, B. Ponick, M. Herranz Gracia, A. Spagnolo, K. Schleicher und
K. Schäfer, “Design of a Medium Voltage Generator and Power Converter for High Power Wind
Energy Conversion Systems,” in 2020 55th International Universities Power Engineering Conference
(UPEC), 2020, S. 1–5. doi: 10.1109/UPEC49904.2020.9209886.