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, 1200 A und 500 kW (Gleichspannungsversorgung von Gustav Klein, 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 20.000 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 500 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