Rückblick 2017

Praxisforum Elektrische Antriebstechnik 2017

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  Berichterstattung 2017

341 Teilnehmer auf dem Praxisforum Elektrische Antriebstechnik 2017



Aktuelle Wandlungsprozesse in Ökonomie und Gesellschaft lassen die elektrische Antriebstechnik nicht außen vor. Im Gegenteil. Gesetzliche Vorgaben zur Energiewende und intensivere Betrachtungen der Lebenszykluskosten erzwingen sparsamere Lösungskonzepte. Nicht selten übersteigen die Energiekosten die Investition einer Antriebslösung.

Die Ökodesign-Richtlinie, Mitte 2011 in Kraft getreten, bestimmte zunächst, dass alle neuen Elektromotoren mindestens der Effizienzklasse IE2 entsprechen mussten. Ab 2016 sahen die Bestimmungen für Maschinen und Anlagen vor, dass Motoren mit Nennleistungen von 7,5 bis 375 kW mindestens der Effizienzklasse IE3 entsprechen mussten. IE2-Motoren dürfen zwar noch als Alternative genutzt werden, aber nur in Verbindung mit elektronischer Drehzahlregelung.

Seit Januar 2017 gilt diese Vorschrift auch für Elektromotoren ab 0,75 kW. Nicht zuletzt benötigt die unter Druck geratene Elektromobilität sparsame und kompakte Elektroantriebe. So gibt es facettenreiche technische Herausforderungen, mit denen sich Entwickler von Motorregelungen zu beschäftigen haben.

Prof. Dr.-Ing. Manfred Schrödl, Vorstand des Instituts Energiesysteme und Elektrische Antriebe (ESEA) an der TU Wien, beschreibt in diesem Zusammenhang: „Es gibt wichtige externe Faktoren, die an Antriebe gestellt werden. Etwa die immer stärkere Vernetzung von Antrieben, die die Kommunikationstechnik herausfordert. Zudem bestimmen interne neue Themen die Ingenieurpraxis, beispielsweise hart schaltende Umrichter mit neuartigen Bauelementen aus Siliziumkarbid. Oder die sorgfältige EMV-Auslegungen von Umrichtern mit ihren Auswirkungen auf das Isolationssystem der elektrischen Maschine.“

Schrödl und sein Team sind dafür bekannt, sich abzeichnende Trends frühzeitig zu begleiten und durch unkonventionelle Methoden verbesserte Lösungsansätze zur Verfügung zu stellen. Jüngstes Beispiel ist sein Planetenmotor. Für ihn nutzt Schrödl einen kombinierten Aufbau einer Getriebe-Motor-Einheit, bei dem der Elektromotor in ein verteiltes System mit mehreren synchron laufenden, vorzugsweise permanentmagneterregten Rotoren und die Übersetzung als Planetengetriebe ausgeführt sind. Die Leistungselektronik lässt sich an der getriebeabgewandten Stirnseite des Planetenmotors integrieren. Das Klemmenverhalten des Planetenmotors entspricht einer klassischen dreisträngigen Drehstrommaschine, die von einem konventionellen Umrichter betrieben wird.

In seinem Vortrag auf dem Praxisforum Elektrische Antriebstechnik (das vom 4. bis 6.4.2017 im VCC Würzburg stattfand) leitete er unter anderem die neue Maschinenstruktur her, skizzierte das elektrische Ersatzschaltbild und zeigte die hochdynamische Regelung an einem Prototypen in der forumbegleitenden Ausstellung.

Um ein sehr kostengünstiges System zu erhalten, wird bei der präsentierten Maschine die sensorlose Regelung bis Stillstand mit hoher Dynamik auf Basis seines INFORM-Verfahrens verwendet.

Zum Thementag Intelligente Sensoren, Software & Simulation diskutierte das Praxisforum Elektrische Antriebstechnik ausführlich die Methodik der geberlosen Regelung, die sich immer stärker durchsetzt.

Schrödl: „Mechanisch sensorlose Ansteuerverfahren sind in der Winkelauflösung auf einige elektrische Grad beschränkt. Dies liegt an Einflüssen wie etwa Wirbelströme in Blechen, Rauschen von Strommessungen und anderem mehr, wodurch die präzise Drehwinkel- und Drehzahlerfassung weiterhin auf Drehgeber angewiesen sind. Die sensorlosen Ansteuerverfahren, wie etwa das INFORM-Verfahren, ermöglichen aber wirtschaftlich günstige Systemlösungen unter Verwendung von Hochwirkungsgradmaschinen, wie PM-Synchronmotoren und Synchron-Reluktanzmaschinen. Dadurch können Lösungen mit den weniger effizienten Asynchronmotoren durch effizientere Antriebe ersetzt werden.“

Welche Veränderungen ergeben sich für den Maschinenkonstrukteur/Elektroniker durch die künftige Integration der Elektronik in das Motorgehäuse?

Zum Thema Antriebsumrichter meint Schrödl: „Das Thema Motorintegrierter Umrichter ist schon Jahrzehnte alt. Je kompakter die Leistungselektronik wird, desto eher lässt die Geometrie eine integrierte Lösung zu. Damit lösen sich manche juristische Probleme, etwa die Schnittstellenproblematik (Verantwortlichkeit bei Antriebsausfall, etwa wegen eines Isolationsfehlers in der Maschine) bei unterschiedlichen Lieferanten für Motor und Umrichter. Auch einige technische Fragen werden einfacher, etwa die Wirkung eines langen Kabels zwischen Motor und Umrichter mit EMV-Thematik, Welleneffekte wie Reflexion am Motoreingang und mehr. Auf der anderen Seite ergeben sich neue Probleme, wie etwa hohe Stoßbelastung von manchen Antrieben in rauer Umgebung oder das häufig hohe Temperaturniveau im Motor, das für die Elektronik zum Problem werden kann.“

Für ein weitreichendes Themenspektrum steht das Praxisforum Elektrische Antriebstechnik (PEA) als Weiterbildungsmaßnahme der Branche zur Seite. Zugleich schlägt PEA die Brücke aus der Forschung in die Praxis, indem an drei Kongresstagen weniger über Trends als über aktuelle Anforderungen und sofort anwendbare Techniken diskutiert wird. Auf dem Praxisforum 2017 diskutierten 341 Teilnehmer über effiziente und wirksame Lösungen, mit denen der Entwickler jüngsten Anforderungen begegnen kann. 19 Table-Top-Aussteller begleiteten das 3-Tage-Forum und zeigten ihr Produktspektrum.

Der Termin des Praxisforum Elektrische Antriebstechnik 2018 ist der 20.-22. März in Würzburg.


Download der Vortragscharts 2017 

Als Teilnehmer des »Praxisforum Elektrische Antriebstechnik« 2017 können Sie mit Ihrem persönlichen Passwort die Vortragsunterlagen herunterladen. Von den Referenten nicht autorisierte Beiträge können wir Ihnen leider nicht zur Verfügung stellen.

Die freigegebenen Vorträge finden Sie hier:

1. Veranstaltungstag: 04. April 2017
2. Veranstaltungstag: 05. April 2017
3. Veranstaltungstag: 06. April 2017


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