ams bringt mit der Einführung des ersten induktiven Positionssensors für schnelllaufende Motoren die Elektrifizierung im Automobil voran

Premstätten, Österreich (17. Dezember 2019) – ams (SIX: AMS), ein weltweit führender Anbieter von Hochleistungssensorlösungen, hat heute den ersten induktiven Positionssensor für schnell-laufende Elektromotoren in Automobilen und Industriemaschinen vorgestellt, der als Standardprodukt auf dem Markt frei verkäuflich sein wird.
Neue Lösungen zur Bestimmung der Rotorposition mit dem AS5715R bieten die gleiche Genauigkeit und Latenz wie die bei schnelllaufenden Motoren verbreiteten Resolver, erlauben jedoch erhebliche Einsparungen bei Materialkosten, Größe und Gewicht. Ein wichtiger Aspekt ist, dass sie auch der Norm ISO 26262 für die Funktionssicherheit entsprechen, da das IC auf einer ASIL-C-Implementierung aufbaut und eine redundante Implementierung nach ASIL-D unterstützt.
Die Einführung induktiver Positionssensoren in der Halbleitertechnologie durch ams ist ein bedeutender Schritt auf dem Weg zur Elektrifizierung automotiver Systeme, z.B. der Servolenkung sowie der Antriebssysteme in elektrischen und Hybridfahrzeugen. Der induktive Sensor AS5715R ist weitgehend konfigurierbar und kann in Topologien am Ende der Welle oder neben der Welle (durch die Welle oder seitlich) sowie mit vielen Typen von Motoren mit mehreren Polpaaren verwendet werden. 
Chris Feige, Executive Vice President für den Geschäftsbereich Automotive Solutions bei ams, sagte hierzu: „Mit der Vorstellung des AS5715R macht ams einen weiteren großen Schritt nach vorn in der Mission, Technologie für grünere, sicherere, intelligentere und komfortablere Fahrzeuge von morgen zu schaffen. Motoren mit dem AS5715R werden kleiner und leichter, lassen sich gleichmäßiger regeln und liefern mehr Leistung. Hinzu kommen die Kosteneinsparungen als perfekter Grund für die Automobilhersteller, die teuren und sperrigen Resolver durch den induktiven Sensor AS5715R zu ersetzen.“

Fortschritt im Markt für Motoren

Der AS5715R ist ein Durchbruch in Leistung, Größe und Kosten und wird diesen schnell wachsenden Markt rasch erobern. Für den gesamten Markt für Elektromotoren (einschließlich Antriebsmotoren) wird eine kumulierte jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 8,3% nach Wert vorhergesagt, was 2021 geschätzten 34,6 Mrd. USD entspricht [1].
Gleichzeitig geht die Entwicklung im Markt für Elektromotoren dahin, dass Synchronmotoren mit Permanentmagneten (PMSM) die bürstenlosen Gleichstrommotoren in vielen Anwendungen mit hoher Drehzahl ersetzen werden. 
Währenddessen verschärfen Regierungen auf der ganzen Welt die Anforderungen an die Automobilindustrie, ihren Flottenverbrauch zu senken – als Antwort auf den Klimawandel. Durch den Ersatz technisch überholter elektromechanischer und hydraulischer Systeme im Fahrzeug durch effiziente elektronisch gesteuerte Motoren können die Automobilbauer ihre Ziele bei der Kraftstoffeinsparung schneller erreichen. 
Die hochpräzise Messung und die geringe Latenz des AS5715R unterstützen den Betrieb von Steuersystemen für Elektromotoren und erlauben Motoren mit hoher Drehzahl bei maximalem Drehmoment, geringer Drehmomentwelligkeit und hohem Wirkungsgrad. Ein Positionssensorsystem aus einem AS5715R und der zugehörigen Spule als Leiterbahn auf einer einfachen kostengünstigen Leiterplatte erreicht Genauigkeiten bis ±0,3° elektrisch bei Drehzahlen bis 100.000 min-1 mit verschiedenen Motortypen, einschließlich PMSM mit vier Polpaaren. Das entspricht 0.075° mechanische Genauigkeit.

Leicht zu verarbeitende Ausgangssignale

Entwickler, die bisher mit Resolvern gearbeitet haben, werden feststellen, dass ihnen die Funktion des AS5715R durchaus vertraut ist. Er verfügt über zwei differenzielle Sinus- und Cosinus-Ausgänge. Aus diesen kann in der ECU mit einer arctan-Funktion ein Winkel berechnet werden. 
Reichhaltige Dokumentation und Anwendungshinweise von ams erklären die Konstruktion der Tx- und Rx-Spulen auf der statischen Sensorleiterplatte und der am Motor befestigten rotierenden Target-Einheit.
Der AS5715R unterstützt auch Standards der Automobilhersteller wie beispielsweise die Norm ISO 26262 zur Funktionalen Sicherheit in Automobielen. Mit zwei AS5715R auf dem Sensorboard kann ein ASIL-D konformes Messsystem umgesetzt werden. 
Der AS5715R ist ab sofort als Muster verfügbar. Ein Evaluierungs-Kit für den induktiven Positionssensor AS5715R ist auf Anfrage bei ams verfügbar.

Für weitere technische Informationen oder um Muster anzufordern gehen Sie bitte auf https://ams.com/as5715r. 

1 IHS Electric motors in automotive applications – 2017