Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

TU Wien präsentiert sensorlose Reluktanzmotoren

16.11.2015

Auf der Fachmesse SPS IPC Drives präsentiert die TU Wien erneut wesentliche Verbesserungen in der Elektromotorentechnik: Eine neue Generation von Reluktanzmotoren kommt ohne fehleranfällige Sensoren aus.

Elektromotoren, die mit Permanentmagneten funktionieren, bringen ein Problem mit sich: Die besonders starken Magnete, die man dafür braucht, enthalten Seltenerdmetalle, die schwer verfügbar sind. Das ist einer der Gründe dafür, dass Synchron-Reluktanzmotoren immer interessanter werden.


Sensorlos geregelter Reluktanzmotor der TU Wien

Der Rotor eines solchen Motors braucht weder Permanentmagnete noch Wickelspulen, außerdem haben Reluktanzmotoren einen besonders hohen Wirkungsgrad. An der TU Wien gelang es nun, diesen Motorentyp entscheidend zu verbessern:

Durch eine neuartige Regelung kann man nun ganz auf Lagesensoren verzichten, die bisher immer als entscheidende Schwachstelle galten. Außerdem lässt er sich durch die spezielle Regelung hochdynamisch, stufenlos und ruckelfrei regeln.

Der richtige Takt

Wie bei anderen Motorentypen sind auch im Synchron-Reluktanzmotor rund um den Rotor Elektromagnete angeordnet, die je nach Lage des Rotors richtig gepolt werden müssen, um den Rotor in Drehung zu versetzen. Man muss also genau feststellen, in welcher Position sich der Rotor gerade befindet.

Dafür waren bisher Lagesensoren nötig, die Kosten verursachen, Platz benötigen und fehleranfällig sind. Dünne Drähte und feine Lötstellen bei den Sensoren gehen leicht kaputt und sind für viele Motorenausfälle verantwortlich.

Prof. Manfred Schrödl und sein Team vom Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe arbeiten bereits seit längerer Zeit mit großem Erfolg daran, Elektromotoren zu entwickeln, die ohne Lagesensoren auskommen. Mit einer sensorlosen Drehstrom-Synchronmaschine sorgte er bereits in den letzten Jahren für Aufsehen, nun präsentiert Prof. Schrödl bei der Fachmesse SPS IPC Drives auch einen sensorlosen Synchron-Reluktanzmotor.

Testimpulse statt Sensoren

Der entscheidende Trick bei der neuen Technik liegt darin, durch die Spulen der Elektromagnete elektrische Testimpulse zu schicken, die bloß einige Millionstel Sekunden dauern. Die elektromagnetische Reaktion auf diese Impulse lässt sich direkt messen, und daraus kann man die momentane Position des Rotors berechnen.

Man nutzt die Stromzufuhr, die ohnehin nötig ist, eigene Sensoren braucht man dann nicht mehr. Besonders bei kleinen Drehzahlen und bei Stillstand war die Messung der Rotorposition bisher eine große Herausforderung. Dafür musste das Team der TU Wien ganz neue Methoden erarbeiten.

„Durch unsere Methoden steht bereits ab Stillstand das volle Drehmoment des Antriebes zur Verfügung, und zwar innerhalb einiger Millisekunden“, sagt Prof. Manfred Schrödl. Die neue Technik hat sich bei Permanentmagnet-Synchronmotoren bereits vielfach bewährt, mit dem Schritt zu den Reluktanzmotoren erweitert sich das Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten nun noch einmal.

Ein besonderer Vorteil der neuen Technik ist, dass sie keine Geräusche verursacht, sie ist also auch für geräuschsensible Anwendungen gut einsetzbar, etwa für Lüftungen.

Außerdem präsentieren die TU Wien sowie einer ihrer Firmenpartner auf der SPS IPC Drives (Nürnberg, 24.-26.11.2014) in Halle 4-Stand 548 fünf weitere Innovationen:

Erstmals weltweit wird auf der SPS ein Lokalisierungsverfahren für herkömmlich UHF-RFID-Tags vorgestellt (passive wie semipassive). Die Intelligenz des Verfahrens steckt in einem neuartigen RFID Lesegerät, wodurch bestehende Systeme leicht nachgerüstet werden können.

Auf der SPS wird erstmals ein Magnetlager vorgestellt, das sensorlos geregelt wird und auch für höchste Drehzahlen geeignet ist. Dadurch steigt die Ausfallssicherheit, bei Reduktion der Produktions- und Wartungskosten.
Die effiziente Entwicklung von Anlagen für Industrie 4.0 mittels AutomationML-Modellen wird erstmals auf der SPS mit einer Plattform für paralleles Engineering vorgestellt. Diese erlauben paralleles Round-Trip Engineering und kostengünstige Erstellung von Simulationen, mit bis zu 40% Zeitersparnis.

Erstmalig präsentiert die TU Wien auf einer Messe anhand eines Prüfstandes für Stromabnehmer von Hochgeschwindigkeitszügen, wie hochdynamische mechatronische Systeme und Regelkonzepte effizienter entwickelt werden können.

Die Firma Tectos stellt erstmals auf der SPS ihre neuen Wellensysteme und Dockmechanismen für Prüfstände unterschiedlicher Art vor, die teilweise in Kooperation mit der TU Wien entwickelt wurden.


Rückfragehinweise:
Über wissenschaftliche Aspekte:
Prof. Manfred Schrödl
Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe Technische Universität Wien
T: +43-1-58801-370212
manfred.schroedl@tuwien.ac.at

Zum TU-Auftritt bei der Messe SPS:
Dipl.-Ing. Peter Heimerl
Forschungsmarketing
Technische Universität Wien
Karlsplatz 13, 1040 Wien
T: +43-664-605883320
forschungsmarketing@tuwien.ac.at

Aussender:
Dr. Florian Aigner
Büro für Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Wien
Operngasse 11, 1040 Wien
T: +43-1-58801-41027
florian.aigner@tuwien.ac.at

TU Wien - Mitglied der TU Austria
www.tuaustria.at

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.tuwien.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Roboter zeichnet Skizzen von Messebesuchern
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

nachricht Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital
19.06.2018 | Fraunhofer IFAM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics