Pulsbreitenmodulierte Ansteuerung (PWM) von Elektromotoren

Erfahren Sie die Grundlagen der PWM für Elektroantriebe und welche Anforderungen dabei an die Messtechnik gestellt werden

Was genau ist die pulsbreitenmodulierte Ansteuerung?

Die pulsbreitenmodulierte Ansteuerung (PWM) ist eine hocheffiziente Methode, um die Drehzahl und das Drehmoment von Elektromotoren präzise zu steuern. Anstatt die Spannung linear zu regeln, was mit hohen Verlusten verbunden wäre, wird die Versorgungsspannung extrem schnell ein- und ausgeschaltet. Durch die Variation des Tastverhältnisses (das Verhältnis von Einschaltzeit zu Ausschaltzeit innerhalb eines Zyklus) kann der Mittelwert der Spannung, der am Motor anliegt, stufenlos geregelt werden. Dies ermöglicht eine verlustarme Steuerung, die für moderne Elektroantriebe essenziell ist.

Warum ist PWM für Elektroantriebe so wichtig?

Die PWM ist der Schlüssel zur Effizienz moderner Elektroantriebe in der E-Mobilität und Industrieanwendung. Ohne PWM wäre eine energieeffiziente Drehmoment- und Drehzahlregelung kaum möglich. Durch die schnelle Schaltfrequenz wird die elektrische Energie so dosiert, dass der Motor genau die benötigte Leistung abgibt, ohne dass überschüssige Energie in Wärme verloren geht. Dies maximiert die Reichweite von Elektrofahrzeugen und die Lebensdauer von Antriebskomponenten.

Welche besonderen Anforderungen stellt PWM an die Messtechnik?

Die Messung von PWM-Signalen ist eine große Herausforderung, da die resultierenden Spannungs- und Stromverläufe keine sauberen Sinuswellen, sondern steilflankige Rechtecksignale sind.

Hohe Schaltfrequenzen: Um das Signal korrekt zu erfassen, muss das Messsystem eine extrem hohe Abtastrate besitzen.
Steile Schaltflanken: Die Analyse der Leistungsdaten erfordert eine hohe Bandbreite, um die physikalischen Vorgänge während der Schaltflanken präzise abzubilden.
Präzision bei Verzerrungen: Aufgrund der hohen Oberwellenanteile muss die Messtechnik hochgradig verzerrungsarm sein, um Leistungsberechnungen (Wirkleistung, Blindleistung) korrekt durchführen zu können.

Warum ist der LTTsmart das ideale Messsystem?

Der LTTsmart Power-Analyzer wurde speziell entwickelt, um diese komplexen Anforderungen an die Leistungsmessung zu meistern:

Maximale Abtastrate & 24-Bit-Auflösung: Mit bis zu 4 MHz Abtastrate pro Kanal und einer Auflösung von 24 Bit erfasst der LTTsmart selbst transiente Vorgänge in den Schaltflanken mit höchster Detailtiefe.
Hochpräzise Leistungskenndaten: Durch die Synchronität der Eingänge liefert der LTTsmart mathematisch präzise Aussagen über Wirkungsgrade und Verluste, die mit konventionellen Systemen nicht erreichbar sind.
Robustheit: Die Kombination aus Hochvolt-Eingängen und hoher Präzision macht ihn zum idealen Werkzeug für die normengerechte Entwicklung und Testung von Invertern und Antriebssträngen.

Genau diese technischen Fähigkeiten machen den LTTsmart so beliebt bei unseren Kunden. Sie sind interessiert und haben Fragen? Rufen Sie uns einfach an unter +49 931 359 610 oder füllen Sie das Kontaktformular aus. Gerne bieten wir Ihnen auch einen Demotermin an.