Elektromobilität Resolver steuern auf allen Pisten energieeffizient

Noch bremst der Verkehr die Klimapolitik aus. Elektromobilität könnte hier abhelfen. Elektroantriebe etablieren sich da wegen ihrer Energieeffizienz. So finden sich die Resolver von LTN Servotechnik in Muldenkippern ebenso wie in Formel-1-Boliden.

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Allein in Deutschland verursacht der Straßenverkehr rund 18 % der Treibhausgasemissionen. Um sie im Verkehr maßgeblich reduzieren zu können, bedürfte es eines hohen Anteils an Elektromobilität. Doch es hapert an geeigneten Rahmenbedingungen: Eine flächendeckende Lade-Infrastruktur fehlt, Kaufpreise für Elek­trofahrzeuge sind hoch und technische Probleme bei Reichweite und Batterieladung schrecken Käufer noch ab.

Gleichzeitig beweist Elektromobilität schon in vielen anderen Feldern, dass sie eine Zukunft hat. So haben sich Elektro- und Hybridantriebe in vielen Bereichen der Mobilität bereits etabliert, weil sie energieeffizienter arbeiten. Die LTN Servotechnik GmbH aus Otterfing bei München ist mit ihren Resolver-Lösungen seit vielen Jahren in diesem Bereich tätig und kann zahlreiche Referenzen vorweisen. Fahrzeuge, in denen LTN-Technologie verbaut ist, reichen vom tonnenschweren Muldenkipper bis zum Formel-1-Boliden.

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Resolver sind neben optischen Drehgebern die am häufigsten eingesetzten Winkelsensoren der Industrie. Sie übernehmen Steuer- und Regelaufgaben in zahlreichen Anwendungen, beispielsweise bei der Motorsteuerung, etwa zur Drehzahlregelung elektrischer Antriebsmotoren. Resolver bieten gegenüber klassischen Drehgebern den Vorteil größerer Robustheit, da es sich um elektromechanische Bauteile handelt, bei denen keine Elektronik verbaut ist. Sie trotzen selbst widrigsten Bedingungen und bewältigen extreme Temperaturen und raueste Umweltbedingungen problemlos. Erschütterungen und Vibrationen – bis 500 g Stoß und 100 g Vibration – können ihnen ebenso wenig anhaben wie Staub und Feuchtigkeit.

Resolver der LTN Servotechnik dienen zur sogenannten Kommutierung, also der Lagerückmeldung des aktuellen Winkels der Rotoren der Antriebsmotoren. Selbst bei Asynchronmotoren werden Resolver zur genaueren Drehzahlregelung eingesetzt. Das robuste Rückmeldesystem mit Innendurchmessern bis 110 mm bietet ausreichende Genauigkeit und ist sowohl für E- als auch Hybrid-Antriebe geeignet.

SolarCar: Wirkungsgrad Radnabenmotoren

Im Projekt SolarCar der Hochschule Bochum konstruieren und bauen Teams von Studierenden ausschließlich durch Solarenergie angetriebene Elektrofahrzeuge. Als Botschafter einer elektromobilen Zukunft sind diese jeweils für hohe Beanspruchung und weite Fahrstrecken ausgelegt. Hochleistungssolarzellen auf dem Dach der Fahrzeuge liefern elektrische Leistung. Eine Batterie speichert überschüssige Energie, die die in den Hinterrädern eingebauten Radnabenmotoren nicht direkt beim Fahren verbrauchen. Seit 2012 optimieren die Resolver von LTN den Wirkungsgrad dieser Radnabenmotoren bei geringem Gewicht und geringem Bauraum, was sich auch in praktischen Anwendungen zeigt. Im Herbst 2015 hat das SolarCar-Team der Hochschule Bochum den ThyssenKrupp SunRiser entwickelt und damit bei der World Solar Challenge 2015 in Australien den dritten Platz in der Wertung der Cruiser Class erzielt.

Formel 1: Booster dank Energierückgewinnung

Einen Schritt weiter geht die Drehzahlregelung in KERS-Systemen im Rennsport. KERS steht für Kinetic Energy Recovery System und beschreibt eine Technologie zur Rekuperation, also zur Rückgewinnung kinetischer Energie anstelle von Reibungsbremsen. Mit nur 80 g Gewicht dienen die Resolver von LTN zur Beherrschung der E-Motoren. Sie leiten die beim Bremsen in Batterien gespeicherte Energie wieder in den Antriebsstrang oder erbringen generatorisch die Bremsleistung. So kann die gewonnene Energie beim nächsten Beschleunigungsvorgang als Booster eingesetzt werden, der bis zu 30 s lang bis zu 70 kW zusätzlich leistet. Solche Energierückgewinnungssysteme dienen neben klassischen Hybridantrieben auch dazu, sogar Formel-1-Rennwagen – geringfügig – umweltfreundlicher zu machen. „Auch wenn die Zahl der Stromer in Deutschland noch nicht darauf hinweist, ist Elektromobilität technologisch auf dem Vormarsch, denn sie ist die geeignete Alternative bzw. Ergänzung zum Verbrennungsmotor“, erklärt Ludwig Angerpointner, Geschäftsführer von LTN Servotechnik. „Wir entwickeln deshalb Komponenten für die Antriebstechnologien der Zukunft.“ (pf)

SPS IPC Drives 2016: Halle 1, Stand 135

* *Manfred Hick ist Vertriebsmitarbeiter der LTN Servotechnik

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