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Antriebstechnik & Leistungselektronik

Schwerpunktthemen

Das Fachgebiet Antriebstechnik und Leistungselektronik befasst sich einerseits mit der Wandlung von elektrischer Energie in die vom Verbraucher benötigte Form und andererseits mit der Umwandlung von Strom in Kraft. Diese Themen sind sowohl im normalen Alltag als auch in allen Industriebereichen für den gesamten Energiefluss, von der Erzeugung bis zum Verbrauch, von zentraler Bedeutung.

Bei „Antriebstechnik und Leistungselektronik“ liegt der Fokus auf der Entwicklung von leistungselektronischen Schaltungen für alternative Energien, dem Design von optimierten Antriebssträngen in der Elektromobilität sowie der Gestaltung von elektrischen Antrieben im Maschinen- und Anlagenbau. Um sicherzustellen, dass die entwickelten Systeme den Energieanforderungen der Zukunft entsprechen, wird am IMS bei Entwurf, Gestaltung und Optimierung von Systemen stets grosser Wert auf deren Effizienz und auf die Anwendung von modernsten Methoden und Komponenten gelegt. 

Fokus

  • Elektromagnetische und thermische Auslegung von Energiewandlern
  • Design und Optimierung von Antriebssträngen in der Elektromobilität
  • Dimensionierung von elektrischen Antrieben im Anlagen- und Maschinebau
  • Entwurf und Optimierung von leistungselektronischen Schaltungen
  • Anwendung von innovativen Komponenten und Topologien in der Produktentwicklung

Teamleiter und Ansprechpartner Antriebstechnik & Leistungselektronik

Prof. Dr. Alberto Colotti

ZHAW School of Engineering
Forschungsschwerpunkt Antriebstechnik & Leistungselektronik
Technikumstrasse 9
8400 Winterthur

+41 (0) 58 934 65 41
alberto.colotti@zhaw.ch

Projekte in Antriebstechnik & Leistungselektronik

Antriebe

eTrod

In Zusammenarbeit mit der Firma KYBURZ Switzerland AG in Freienstein entwickelt das IMS Antriebssysteme für Elektrofahrzeuge in völlig unterschiedlicher Grösse. Mehr Informationen zu diesem Projekt

Lisrel: Line-Start fähige synchrone Reluktanzmaschine mit hoher Effizienz

Die Reluktanztechnologie ermöglicht eine Steigerung der Energieeffizienz von elektrischen Antrieben ohne einen grösseren Ressourcenbedarf durch Überdimensionierung oder den Einsatz von Permanentmagneten. Im Projekt Lisrel wurde die synchrone Reluktanzmaschine durch Ergänzung mit einem Kurzschlusskäfig zu einer Line-Start fähigen Maschine (LSRM) ausgebaut. Mehr Informationen zu diesem Projekt

E-Drive

Im Projekt E-Drive wurde ein komplettes elektrisches Antriebssystem für motorisierte Zwei- und Dreiräder entwickelt. Innovativer Teil der Entwicklung ist insbesondere ein neuartiges Fahrzeug- und Flottenmanagementsystem. Mehr Informationen zu diesem Projekt

Effizienz eines Elektrofahrzeuges

Grundlagen der Antriebstechnik - Von Studierenden für Studierende

Welche Eigenschaften hat ein Schrittmotor-Antrieb? Diese Frage wurde bisher im Modul «Grundlagen der Antriebstechnik» erst theoretisch beantwortet. Nun haben zwei Elektrotechnik-Studenten der ZHAW School of Engineering während ihrer Projektarbeit einen Schrittmotor-Versuch entwickelt. Ab 2019 können die Studierenden des Moduls einen Schrittmotor auch praktisch kennenlernen. Weiter zum kompletten Beitrag

Energie

SIgrid: Intelligentes Energieversorgungssystem

Im Projekt SIgrid (Smart Interlocking Grid) wurde ein innovatives, intelligentes Energieversorgungssystem entwickelt, welches auf einer Bus- bzw. Ringstruktur zur Versorgung von Stellelementen und Anlagen basiert. Mehr Informationen zu diesem Projekt

GyroP: Schwungradspeicher als Energieversorgung der Zukunft

Im Projekt GyroP wurde ein Schwungradspeicher entwickelt, um zu untersuchen, welche Rolle kinetische Speicher in der Energieversorgung der Zukunft spielen können. Für einen Demonstrator mit 1.5kW Leistung und 0.3kWh Energieinhalt werden die einzelnen Komponenten entwickelt und deren Eigenschaften modelliert. Mehr Informationen zu diesem Projekt

Maschinen und Anlagen

Mecano: Design eines hochdynamischen Antriebs

Im Projekt Mecano wurde in Zusammenarbeit mit der Industrie ein neuartiges Antriebssystem definiert und konzipiert. Eine bisher mechanisch ausgeführte Bewegung soll neu mit einem dezentralen elektrischen Antrieb realisiert werden. Dabei sind extreme Beschleunigungen auf engstem Bauraum erforderlich. Mehr Informationen zu diesem Projekt

Messung und Prüfung von elektrischen Antrieben, Modellbildung

Prüfstände und Antriebssysteme
Prüfstände und Antriebssysteme

Das IMS führt als unabhängige Instanz Messungen und Prüfungen von elektrischen Antrieben durch. Es stehen in unserem Laboratorium mehrere Prüfstände unterschiedlicher Leistungsklassen sowie eine Reihe moderner, hochwertiger Messinstrumente zur Verfügung.

Gegenstand der Messungen sind beispielsweise die Ermittlung des Wirkungsgrades eines Asynchronmotors und die Einstufung in die Effizienzklassen gemäss IEC 60034-30; dies erhält in den kommenden Jahren aufgrund der Ökodesign-Richtlinie immer mehr Relevanz. Es stehen Wechselrichter mit Strömen bis zu 32A zur Verfügung. Die Messungen werden mit Power Analyzern und Drehmomentwellen bis zu 100Nm und 10'000U/min durchgeführt. Neben der messtechnischen Bestimmung der Kennwerte von Motoren werden auch Auswertungen, Berechnungen sowie Modellbildungen vorgenommen, um Potentiale zur Steigerung der Effizienz des gesamten mechatronischen Systems zu identifizieren. Mehr Informationen zu diesen Dienstleistungen