Antriebslösungen für Prüfstandsantriebe

Wenn Standardmotoren an Ihre Grenzen stoßen

Im Prüfstand ist die elektrische Maschine kein Antrieb wie jeder andere: Ob im Automotive-Umfeld oder in der Industrie – ihre Dynamik, Regelgüte und Massenträgheit entscheiden darüber, wie belastbar die Messergebnisse am Ende sind. ATE baut nicht den Prüfstand – sondern die Maschine, die ihn präzise macht.

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Wo ATE bei Prüfstandsantrieben unterstützt

Typische Anwendungen

E-Motor- & eAxle-Prüfstände

Antriebslösungen für die Entwicklung und Validierung elektrischer Motoren, Achsantriebe und integrierter eDrive-Systeme.

Motoren- & Getriebeprüfstände

Prüfstandsantriebe für die Untersuchung von Elektromotoren, Getrieben und kompletten Antriebssträngen.

Rollen- & Fahrzeugprüfstände

Antriebslösungen für Rollenprüfstände sowie für die Erprobung und Validierung von Fahrzeugantrieben.

Produktions- & End-of-Line-Prüfstände

Elektrische Maschinen für wiederholbare Funktionsprüfungen und die Qualitätskontrolle in der Serienproduktion.

Dauerlauf- & Lebensdauer- prüfstände

Prüfstandsantriebe für zyklische Belastungen, Langzeittests und die Untersuchung der Lebensdauer von Antriebskomponenten.

Lastmaschinen & Industrieprüfstände

Elektrische Antriebe und Lastmaschinen für Prüfstände von Pumpen, Verdichtern, Generatoren und industriellen Antriebssystemen.

Was die Antriebsaufgabe anspruchsvoll macht

Technische Anforderungen

Anders als ein klassischer Antrieb soll eine Prüfstandsmaschine reale Betriebszustände reproduzierbar abbilden – motorisch wie generatorisch. Vier Faktoren entscheiden über die Auslegung.

Die Qualität eines Prüfstands hängt direkt an der Genauigkeit seines Antriebs. Lastprofile, Drehzahlverläufe und definierte Betriebspunkte müssen reproduzierbar erzeugt werden – unabhängig davon, ob ein Motor, eine Pumpe oder ein komplettes Antriebssystem geprüft wird.

Viele Anwendungen verlangen schnelle Lastwechsel, hohe Beschleunigungen oder Drehzahlen weit im High-Speed-Bereich. Für hochdynamische Lastsimulation ist neben der Überlastfähigkeit vor allem die Massenträgheit entscheidend – sie bestimmt Beschleunigungsvermögen, Regelverhalten und die Reproduzierbarkeit dynamischer Prüfzyklen. Rotorfestigkeit, Auswuchtung und Schwingungsverhalten gehören hier zur Auslegung.

Moderne Prüfstände arbeiten oft in beiden Betriebsarten: Energie aufnehmen, Lasten simulieren, generatorisch arbeiten oder Energie zurückführen. Umrichterbetrieb, Rekuperation, Wirkungsgrad und reproduzierbare Betriebspunkte werden deshalb früh mitgedacht.

Prüfläufe dauern oft Stunden oder Tage. Dauerbelastung und hohe Leistungsdichte verlangen ein abgestimmtes Zusammenspiel von Rotor, Stator, Wicklung und Kühlung. Entscheidend ist dabei nicht nur die Lebensdauer, sondern die Stabilität der Messergebnisse – inklusive eines oft unterschätzten Faktors: des Wärmeeintrags in den Prüfraum, der die Messung selbst verfälschen kann.

Wenn der Standardmotor nicht sauber passt

Grenze von Standardmotoren

Standardmotoren stoßen an ihre Grenzen, sobald mehrere Anforderungen gleichzeitig gelten – etwa hohe Drehzahl bei geringer Massenträgheit, hohe Überlastfähigkeit, regenerativer Betrieb, kompakter Bauraum und reproduzierbare Lastprofile.

Genau diese Kombination ist im Prüfstand eher die Regel als die Ausnahme: schnelle Lastwechsel und motorisch/generatorischer Betrieb und hohe Dauerleistung und individuelle Schnittstellen und reproduzierbare Prüfzyklen. Dann wird die elektrische Maschine selbst zum entscheidenden Bestandteil des Prüfstandskonzepts – und ATE entwickelt kundenspezifische Rotoren, Statoren und Elektromotoren, die exakt auf die Prüfaufgabe abgestimmt sind.

Wie ATE solche Aufgaben angeht

ATE-Ansatz
1
Anforderungen klären
Prüfobjekt, Drehzahlbereich, Drehmoment, Leistung, Massenträgheit, Prüfdauer, Lastprofil, Kühlkonzept, Umrichter, Sensorik, Bauraum, Schnittstellen und Zielstückzahlen. Die Basis jeder belastbaren Auslegung.
2
Antrieb auslegen
Rotoren, Statoren und Wicklungen – als Synchron- oder Asynchronmaschine, Torque-, Direkt- oder Hochdrehzahlantrieb, bis hin zu Lastmaschinen und Dynamometern. Je nach Projekt einzelne Komponenten oder eine vollständige elektrische Maschine.
3
Integration mitdenken
Umrichter und Regelung, Drehmomentsensorik, Kühlung, Wellen- und Flanschgeometrie sowie Geberkonzepte werden auf das bestehende Prüfstandskonzept abgestimmt.
4
Umsetzung vorbereiten
Vom Funktionsmuster über Validierung bis zur Serie. Entwicklung und Fertigung in einer Hand.
 
KUNDENSPEZIFISCH AB STÜCKZAHL 1
 
ENTWICKLUNG UND FERTIGUNG IM EIGENEN HAUS
 
VOM PROTOTYP BIS SERIE - AUS EINER HAND

Was hier einfließt

Passende ATE-Kompetenzen

Kundenspezifische Antriebslösung für ein hochdynamisches Automotive-Prüfstandssystem

Projektbeispiel

Ausgangssituation: Ein Hersteller von Automotive-Prüfstandssystemen entwickelt ein hochdynamisches Dynamometer. Seine bestehenden Prüfstände arbeiten erfolgreich mit Standardmotoren – doch für ein neues Kundenprojekt reichten deren Leistungsreserven nicht mehr aus. Vor allem die geforderte Überlastfähigkeit lag oberhalb dessen, was marktübliche Katalogmotoren leisten.

ATE-Lösung: Gemeinsam mit dem Kunden entwickelte ATE eine anwendungsspezifische Maschine mit angepasster Wicklung und optimierter Auslegung: kundenspezifische Rotoren, Statoren und Wicklungen, elektromagnetische Auslegung, Abstimmung der Wicklung auf das geforderte Drehmoment- und Lastprofil sowie Validierung durch Messungen und Funktionsversuche direkt am Prüfstand beim Kunden.

Ergebnis: Eine auf die Prüfaufgabe abgestimmte Antriebslösung mit hoher Dynamik, hoher Überlastfähigkeit und reproduzierbarem Betriebsverhalten – vorbereitet für die Serienumsetzung.

FAQs

Wenn Dynamik, Drehzahlbereich, Regelgüte, Bauraum oder thermische Anforderungen mit Standardmotoren nicht ausreichend erfüllt werden.

Hilfreich sind: Drehzahl, Drehmoment, Leistung, Lastprofil, Kühlkonzept, Umrichter, Bauraum und Zielstückzahlen. Nicht alle müssen von Anfang an feststehen.

Ja. ATE entwickelt Motorkomponenten und Elektromotoren für Prüfstände in der Automobilindustrie ebenso wie für industrielle Prüf- und Validierungssysteme.

Je nach Projektumfang liefert ATE einzelne Motorkomponenten oder unterstützt bei der Entwicklung kompletter elektrischer Maschinen.

Es beeinflusst Dauerleistung, Messstabilität, Wiederholbarkeit und die Lebensdauer des Prüfstandsantriebs – und damit auch, wie stark die Maschine den Prüfraum thermisch beeinflusst.

Sie bestimmt, wie schnell ein Prüfstand Drehzahl- und Drehmomentänderungen abbilden kann. Für dynamische Lastsimulationen ist sie oft der entscheidende Auslegungsparameter.

Urs Ertel, Leiter Entwicklung bei ATE
Leiter Entwicklung
Urs Ertel

Antriebsaufgabe abstimmen

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ATE unterstützt Sie bei der Entwicklung kundenspezifischer Rotoren, Statoren und Elektromotoren – vom Funktionsmuster bis zur Serie.

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