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Prüfstände für Elektromotoren / Elektroantriebe

Im Antriebs-Prüffeld entwickelt und erprobt KST E-Motoren für alternative Antriebe.

Das Prüffeld für elektrische Hochvoltmaschinen enthält:

  • Unterschiedliche Systeme zur Erzeugung der Hochvolt-Gleichspannung bis 1000 V, 700 A und 250 kW (Gleichspannungsversorgung von Horiba, Kratzer und Heinzinger)
  • Dynamische Systeme zur 48V-Bordnetzspannungsversorgung (20kW / 65 VDC / 385A)
  • Frei konfigurierbare Batteriesimulation mit unterschiedlichen Batteriemodellen
  • Benchmark-Untersuchungen: Universelle Umrichter zum Betrieb von Prüflingen ohne spezifische Leistungselektronik
  • Einsatz von Brems-Chopper zur Vermeidung von Spannungsspitzen
  • Speziell entwickelte Spindellagerungen und Prüfstandwellen zur sicheren und exakten Wellenanbindung
    des Prüflings an den Prüfstand

  • Einrichtungen zum Koppel-Betrieb (back to back)
  • Dynamische E-Motoren-Prüfstände für Basisentwicklung und Mechanikerprobung
  • Prüfstand zur Abbildung des Fahrzeug-Antriebsstrangs – auch im Verbund mit Verbrennungsmotor



Im Einzelnen:

1. Entwicklungsprüfstände – zur Entwicklung elektrischer Maschinen

  • Drehzahl bis 16.000 1/min
  • Drehmoment bis 430 Nm
  • Leistung bis 178 kW
  • Massenträgheitsmoment der Belastungseinheit 0,2 kg/m²
  • Drehzahlgradient 20.000 1/min x s
  • Schnelle und genaue Drehmomentmessung
  • Umfangreiche spezifische Messausrüstung zur Entwicklung von elektrischen Antrieben (Auswahl)
    – Leistungsmessgerät Yokogawa WT3000 zur elektr. Strom- und Spannungsmessung sowie zur Leistungs-
       und Wirkungsgradberechnung über zusätzliches Drehmoment- und Drehzahlsignal
    – Digitales Speicheroszilloskop Yokogawa DL850 mit acht isolierten Eingangskanälen, Abtastraten bis 100MS/s für
       transiente Ereignisse und kontinuierliche Kurvenaufzeichnungen für Dauerlauferfassung
    – Schleich Motortester MTC2 6kV zur vollautomatischen Widerstands-, Isolationswiderstands-
       und Wicklungswiderstandsmessung von Elektromotoren
    – Hohe Anzahl an Messkanälen


2. Antriebsstrangprüfstand – zur Untersuchung eines hybriden Antriebsstrangs beliebiger Topologie in Fahrzeuggröße

  • Antriebsstrangprüfstand mit bis zu drei bedarfsgerechten Belastungseinheiten mit Brems- und Antriebsmomenten bis jeweils 3.200 Nm
  • Verteiler- und Summationsgetriebe zur Anpassung an unterschiedliche Antriebsstrang-Topologien und Versuchsanforderungen
  • Versuchsumfänge von Motor, Getriebe, Kupplung und anderen Komponenten im Antriebsstrang
  • Gleichzeitiger Betrieb von Verbrennungsmotor und elektrifizierten Komponenten im Antriebsstrang


3. Verbundprüfstände – zur Erprobung eines kompakten hybriden Antriebe (Verbrennungsmotor, HV-Elektromotor, Getriebe, Leistungselektronik und Batterie)

  • Aufbau im Verbund (Maschine gegen Maschine) zur gleichzeitigen Prüfung zweier Prüflinge gleicher Spannungslage und damit einhergehender Zeit und Kostenersparnis
  • Hohe Drehzahlen darstellbar

(Realisierung von Drehzahlen bis zu 19.000 1/min und sehr hohen Leistungen mit Hochleistungsgetrieben)


4. Dauerlaufprüfstände mit dynamischer Klimatechnik für Umweltsimulation und Medienversorgung sowie der Möglichkeit, zeitgleich zwei Prüflinge zu testen

  • Prüfung der Dauerhaltbarkeit von Hochvoltmaschinen bis zu einer elektrischen Leistung von jeweils 250 kW
  • Intelligente Überwachungsstrategien zur Maximierung der täglichen Laufzeit
  • Prävention von Stillstandzeiten durch KST-eigene Messwertanalysen wie z.B. Prädiktion der Wicklungstemperatur mittels Temperaturmodellen
  • Spezifisch ausgebildetes Personal und Rufbereitschaft der Ingenieure sichern einen effizienten Schichtbetrieb


Fachkompetenz: Prüfungstemperierung und -konditionierung / Simulation der Umgebungsbedingungen

  • Flexible und dynamische Simulation der Umgebungsbedingungen
  • Temperatur des Kühlmediums von -45 °C bis 140 °C
  • Temperatur der Umgebungsluft von -60 °C bis 160 °C
  • Konditionierung der Umgebungsluftfeuchte in weiten Bereichen
  • Unterschiedliche Medien, Durchsätze, Temperaturen, Drücke, etc. für Motoren und Leistungselektronik möglich
  • Hochwertige Verschlauchungstechnik zur sicheren Anbindung der Prüflinge
  • Abbildung hoher und definierter Temperaturgradienten der Luft- und Kühlmittel-Versorgung
    durch stetig weiterentwickelte Klimatechnik

  • Abbildung extremer Temperaturgradienten (Temperaturschock) mittels Wärmeenergiespeicherung für die Medientemperierung und Stickstoffeinblasung für die Umgebungslufttemperierung
  • Konditionierung der Öltemperatur des E-Motoren-Ölkreislaufes
  • Leistungsmesser, 4-Kanal mit 4 x 200A bzw. 700A
  • Hochpräzisionswandler
  • Transientenrekorder, 10-Kanal
  • Motortester zur vollautomatischen Messung der Erdungs- und Wicklungswiderstände

Pre-made Skins

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