Welcher Motortyp für welches Fahrzeug?
Die Qual der Antriebstechnik-Wahl
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Die richtige Getriebe-Motor-Kombination
Um seinen Kunden die richtige Motor-Bauart anbieten zu können, kooperiert Unitek eng mit verschiedenen deutschen Motoren- und Spezial-Autogetriebe-Herstellern. Insgesamt kann das Unternehmen Regler für alle der fünf genannten Motor-Bauarten anbieten. »Ich gehe derzeit davon aus, dass sich beim Gros der Elektro-Automobil-Anwendungen Asynchron-Motoren durchsetzen werden, vor allem weil sie dank hohem Automatisierungsgrad in der Produktion sehr kostengünstig herzustellen sind,« schätzt Körber die zukünftige Situation ein. »Trotzdem unterstützen unsere universellen Motorregler Bamobil und Bamocar bewusst alle Antriebskonzepte mit AC-, EC- oder DC-Motoren.«
Auch bei der richtigen Motor-Getriebe-Kombination muss der Anwender vorab einige Fragen klären. So wird bei direktem Radantrieb (Radnaben-Motor, Doppel-Torquemotor) kein Getriebe eingesetzt, beim mitteldrehenden Motor nur ein Differenzial. Hochdrehende Motoren setzen in der Regel auf ein einstufiges Getriebe mit Differenzial, manchmal sind hier auch zweistufige Schaltgetriebe gefragt. Mit der Wahl einhergehen hier ebenfalls wieder verschiedene Vor- und Nachteile. Getriebelose Motoren beispielsweise verlangen ein hohes Drehmoment bei kleiner Drehzahl und die Motorkosten liegen relativ hoch, dafür entstehen keine Kosten für Getriebe und Differenzial.
Ein flexibler Motorregler für alle Antriebskonzepte
Der Motor-Controller setzt die Gleichstrom-Leistung der Batterie in eine Drehstrom-Leistung für den Motor um, ein DSP übernimmt die Steuerung. Der Controller überwacht und begrenzt die Regelgrößen auf die zulässigen Motordaten in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen. Im einfachsten Fall steuert der Motorregler nur Drehzahl oder Drehmoment. In komplexeren Anwendungen übernimmt er mithilfe umfangreicherer Software auch weitere Funktionen wie elektrische Rekuperation, Fahrstabilität, Fahrprofile (ECO-Sport), Notlauf-Eigenschaften oder Batterie-Überwachung. Die Kommunikation zwischen Controller und Fahrzeug-Bordrechner erfolgt über das BUS-System (z.B. CAN). Der mechanische Aufbau und die elektrische Sicherheit müssen den nationalen und internationalen Vorschriften für elektrische Straßenfahrzeuge entsprechen. Betriebsstörungen des Controllers und Motors dürfen zu keinen unkontrollierbaren Zuständen des Fahrzeugs führen.
Die Standard-Geräte Bamobil und Bamocar von Unitek eignen sich für einen Spannungsbereich bis 700 V und einen Strombereich bis 400 A. Die Motor-Controller in hoher Schutzart berücksichtigen nationale und internationale Vorschriften und eignen sich für Synchron-, Asynchron- und Gleichstrom-Motoren. Leistungsstarke DSPs und umfangreiche Software ermöglichen fortschrittliche Steuerung und Regelung für elektrische Straßenfahrzeuge.
Synchron-Motor-Bauformen im Vergleich
Synchron-Standard-Motoren arbeiten in einem Drehzahlbereich bis 8.000 UpM und liefern vom Stillstand bis zur maximalen Drehzahl ein konstantes Drehmoment. Sie finden Verwendung bei direktem getriebelosen Antrieb auf das Differenzial. Synchron-Torque-Motoren haben die gleichen Eigenschaften, arbeiten aber im Drehzahlbereich bis 2.000 UpM und finden besonders bei Radnaben-Antrieben ihren Einsatz sowie bei direkten innen liegenden Radantrieben ohne Getriebe und Differenzial. Der hochdrehende Synchron-Motor erreicht Drehzahlen von bis zu 20.000 UpM. Das Drehmoment ist hier vom Stillstand bis zu einer Drehzahl von 8.000 UpM konstant, die Leistung im Bereich von 8.000 bis 20.000 UpM ebenfalls, allerdings erfordert die Feldschwächenregelung zusätzliche Schutzmaßnahmen gegen generatorische Überspannungen.
Unitek Industrie Elektronik
Unitek Industrie Elektronik entwickelt und produziert Leistungselektronik für elektromotorische Antriebe in unterschiedlichen Techniken von 200 W bis 800 kW. Im Produktspektrum befinden sich sowohl Standard-Lösungen, aber auch kundenspezifische Sonderbauformen sind realisierbar.
Das Unternehmen (Leistungselektronik) sitzt unter einem Dach mit Labod electronic (CNC-Steuerungen) und LNT-Automation (SMD-Produktion, Entwicklung) und pflegt eine enge Partnerschaft zu den Firmen. Darüber hinaus sind die Reglerspezialisten in Forschungsprojekten eng mit Motorherstellern und Universitäten verbunden.
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