Intention & Ziele

Die elektrische Antriebstechnik ist eine der ältesten Disziplinen der Elektrotechnik. Während früher die Energieerzeugung und die Entlastung der Menschen von körperlich schwerer Arbeit im Vordergrund des Interesses standen, so ist inzwischen ein weiterer Schwerpunkt, die Servoantriebstechnik, in Forschung und Anwendung hinzugekommen.

Heute ist der elektrische Servoantrieb aus der Produktionstechnik nicht mehr wegzudenken. Immer höhere Taktraten bei der Produktion verbilligen die Produkte und machen sie für Konsumenten erschwinglich. Darüber hinaus sind viele Gegenstände des Alltags nur deshalb zu fertigen, weil Werkzeugmaschinen dreidimensionale Formen dank kooperierender Antriebe herstellen können. Die komplexen Strukturen heutiger Gehäuse, man denke beispielsweise an Handys oder Digitalkameras, sind nur durch die intelligente Ansteuerung von Werkzeugmaschinen mit einer Vielzahl von elektrischen Antrieben realisierbar. Ohne die Robotik, die erst durch hochdynamische Antriebe ihre Vorzüge offenbaren kann, wären viele Produkte nicht wirtschaftlich herstellbar.

Die große Bedeutung der elektrischen Antriebstechnik spiegelt sich auch in konkreten Umsatzzahlen wieder: So wurden beispielsweise im Jahr 2004 8,3 Mrd. Euro mit elektrischen Antrieben und den zugehörigen Elektronik-Produkten umgesetzt. Deutschland nimmt als Exportweltmeister eine führende Position in der elektrischen Antriebstechnik ein (Quelle: Zvei).

Der Markt bietet eine große Auswahl an Komponenten für die Antriebstechnik. Dazu gehören die elektrischen Maschinen (Motoren/Generatoren), mechanische Elemente (z. B. Kupplungen, Getriebe etc.) und Frequenzumrichter mit integrierter Regelungselektronik. Für die meisten Anwender reicht es aus, diese Elemente als Black-Box zu betrachten und einzelne Parameter, je nach Anwendungsfall, anpassen zu können.

Diese für den Anwender positiven Eigenschaften stellen die Hochschule jedoch vor eine Herausforderung: Für den Bereich der Lehre und der Forschung muß die Black-Box aufgebrochen werden, um das Verhalten des Systems detailliert beeinflussen zu können. Dafür ist eine Plattform erforderlich, welche unter anderem die vollständige Kontrolle der einzelnen Funktionen möglich macht. Die Systeme der führenden Anbieter sind üblicherweise auf geringe Kosten hin optimiert. Die Systeme sind dadurch sehr unflexibel und für die Lehre und Forschung nicht geeignet. Die Optimierung für die Hochschule muß hinsichtlich Flexibilität und geringstmöglicher Einarbeitungszeit erfolgen. Das Ziel des pleα - Projektes ist der Aufbau einer Lehr- und Forschungsplattform für den Bereich geregelter Drehstrom-Servoantriebe, die modular aufgebaut und damit flexibel bedien- und programmierbar ist.

In das Gesamtprojekt sind bereits diverse studentische Arbeiten eingeflossen.

Eine Übersicht über den Gesamtaufbau der pleα - Plattform sowie die Beschreibung der Einzelmodule ist Gegenstand der nachfolgenden Seiten.