Bis zu 15% weniger Energieverluste im Antrieb: Lenze und Partner entwickeln einen neuartigen SiC-Umrichter

Die Industrie muss energieeffizienter produzieren und Kosten sparen. Im Forschungsprojekt Ide³AL – das steht für: Innovationen für dynamische, energie-effiziente elektrische Antriebe mit neuartiger Leistungselektronik in der Industrie & Fertigung - hat Lenze mit sechs Partnern einen innovativen L?sungsansatz erforscht. Das Ergebnis: Ein Prototyp für einen neuartigen Silizium-Karbid-(SIC)-Frequenzumrichter, der Energieverluste im Antriebsstrang reduziert und schwere geschirmte Leitungen überflüssig macht.

Im Prototyp des neuen i950 SiC-Umrichter kommen Silizium-Karbid-Leistungshalbleiter zum Einsatz, die eine Taktfrequenz von 128 kHz erm?glichen. Diese Frequenz ist 20-fach h?her als im Stand der Technik. Zudem besitzt der Prototyp einen Sinusfilter, der um den Faktor 10 kleiner ist als herk?mmliche, nachgelagerte Sinusfilter. Aufgrund seiner Kompaktheit l?sst sich dieser in den Umrichter integrieren und liefert am Ausgang direkt eine sinusf?rmige Spannung.

?Maschinenbauer k?nnen mit der Ide³AL-Technologie nun auch beliebig lange ungeschirmte Motorleitungen einsetzen, die viel leichter, flexibler und kostengünstiger sind. Das spart eine Menge Material, Geld und Installationsaufwand. Au?erdem verhindert das integrierte Sinusfilter Spannungsspitzen am Ausgang des Umrichters und somit auch Leistungsverluste. Dadurch sinken die Verluste im gesamten Antriebsstrang um bis zu 15%“, erkl?rt Martin Ehlich, Experte für Mechatronics in der Abteilung Innovation.

Dr. Heiko Stichweh, der den Innovationsbereich zusammen mit Professor Holger Borcherding leitet, hebt einen weiteren Pluspunkt hervor: ?Und ganz nebenbei füttert der hochdynamische, SiC-basierte Antrieb den Digitalen Zwilling mit Daten. Diese lassen sich wiederum nutzen, um zum Beispiel Maschinenstillstandzeiten mittels Overall Equipment Effectiveness (OEE) zu minimieren und Produktionsprozesse in der Industrie transparenter und effizienter zu machen.“

Noch ist der i950 SiC-Umrichter ein Prototyp. Aber die Technologie von Ide³AL kann im n?chsten Schritt in ein Produkt transferiert werden.

N?heres über das Ide³AL-Projekt erfahren Sie in diesem Video.

?brigens: Ide³AL wurde auf der diesj?hrigen Hannover Messe auf dem it’s OWL-Gemeinschaftsstand  einem breiten Publikum pr?sentiert.

?ber Ide³AL

Projektpartner:

• BLOCK Transformatoren-Elektronik GmbH
• FRICKE Abfülltechnik GmbH & Co. KG
• Infineon Technologies
• Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe
• Technische Universit?t Braunschweig

Gef?rdert wurde das Projekt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).