Frequenzumrichter und Servoantriebsregler – Schlüsselbaugruppen der Leistungselektronik
Aufbau, Funktion, Eigenschaften, Steuerung und Anwendung
Frequenzumrichter und Servoantriebsregler – Schlüsselbaugruppen der Leistungselektronik
Dr. Jan Reimer
Jan Reimer verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Entwicklung von Antriebsreglern für hochdynamische Servoantriebe in der Automation.
Er war dabei in verschiedenen Positionen als Entwickler, Entwicklungsleiter und im Business Development tätig, sowohl in mittelständischen deutschen als auch in international aufgestellten Unternehmen. Aktuell ist er tätig bei der Festo SE & Co. KG als Senior Expert Drive Electronics und verantwortet dort den Bereich Functional Safety und Electrical Safety für die elektrischen Servoantriebe. Er engagiert sich darüber hinaus in Arbeitskreisen des ZVEI.
In Frequenzumrichtern und Servoantriebsreglern treffen robuste Leistungselektronik, sensible Sensorik und schnelle Digitaltechnik auf engem Bauraum zusammen. Bei elektrischen Antrieben in der Automatisierungstechnik, der Elektromobilität, aber auch in Photovoltaikumrichtern ergeben sich daraus hohe Anforderungen an das Schaltungs- und Leiterplattendesign, EMV, thermische Auslegung und Produktqualifikation. Fehler in Auslegung, Messung oder Isolationskonzept können die Zuverlässigkeit, die Effizienz und elektrische Sicherheit deutlich beeinträchtigen.
Ziel der Weiterbildung
Die Weiterbildung behandelt Aufbau, Funktion und Auslegung von Frequenzumrichtern und Servoantriebsreglern im kleinen und mittleren Leistungsbereich. Im Fokus stehen Leistungs- und Steuerungselektronik, Motorregelung, Feedbacksysteme, Strommessung, Zwischenkreis, EMV sowie elektrische und funktionale Sicherheit. Der Workshop unterstützt Fachkräfte dabei, Designentscheidungen fundierter zu bewerten und typische Fehlerquellen in Entwicklung, Konstruktion und Anwendung einzuordnen.
Nach der Weiterbildung können Sie
- Systemarchitekturen von Frequenzumrichtern und Servoantriebsreglern fachlich einordnen
- Motorregelungsverfahren für Synchronmaschinen in Antriebsanwendungen bewerten
- Leistungselektronische Komponenten für Endstufe und Zwischenkreis auslegen
- EMV-Aspekte im Leiterplatten- und Gerätedesign berücksichtigen
- Sicherheitsanforderungen für drehzahlveränderliche Antriebe einordnen
Nutzen der Weiterbildung
Die Weiterbildung erhöht die Entscheidungssicherheit bei der Entwicklung und Anwendung elektrischer Antriebsregler. Sie unterstützt dabei, Fehlerquellen in Leistungselektronik, EMV, Messung und thermischer Auslegung früher zu erkennen. Dadurch verbessern sich Zuverlässigkeit, Normenkonformität und Qualität technischer Lösungen.
Methode:
- Fach- und Impulsvorträge mit Anwendungs- und Praxisbeispielen
- Praxisberechnungen
- Diskussionen der Anwendungsfälle aus dem Kreis der Teilnehmenden.
Seit über 65 Jahren gehört die Technische Akademie Esslingen (TAE) mit Sitz in Ostfildern – nahe der Landeshauptstadt Stuttgart – zu Deutschlands größten Weiterbildungs-Anbietern für berufliche und berufsvorbereitende Qualifizierung im technischen Umfeld. Unser Ziel ist Ihr Erfolg. Egal ob Seminar, Zertifikatslehrgang oder Fachtagung, unsere Veranstaltungen sind stets abgestimmt auf die Bedürfnisse von Ingenieuren sowie Fach- und Führungskräften aus technisch geprägten Unternehmen. Dabei können Sie sich stets zu 100 Prozent auf die Qualität unserer Angebote verlassen. Warum das so ist?
Dienstag, 3. und Mittwoch, 4. November 2026
9:00 bis 12:15 und 13:15 bis 16:30 Uhr
Tag 1:
1. Systemübersicht und Überblick über Gerätefamilien, deren Anforderungen und Funktionsschwerpunkte
- Systemübersicht
- Energiewandlung
- Blockschaltbild Umrichter / Servoantriebsregler
- Anwendungsfelder / Anforderungsprofile für Antriebsaufgaben in der Automatisierungstechnik, der Elektromobilität und von Photovoltaik – Wechselrichtern
2. Motortypen und Regelung – Feldorientierte Regelung einer Synchronmaschine
- Motortypen und Arbeitsweise
- Energiewandlung elektrisch (Strom, Spannung) – mechanisch (Drehmoment und Drehzahl)
- Motorregelung (Beispiel: Rotororientierte Regelung einer PM-Synchronmaschine)
- Stellgrößenausgabe über PWM-Modulation
- PWM-Methoden, Bewertung, Auslegung, Effekte
3. Grundlagen, Blockschaltbild, Basisfunktionen, Begriffe
- Steuerelektronik – Basiskomponenten / Architekturen – Vor- und Nachteile
- Interrupt-Struktur
- Beispiel: Motorregelung – Timing und Interrupts
- Beispiel: µC mit Peripherie für die Regelung einer PM-SM
- Regel-Zykluszeiten
- Controllerauswahl
4. Feedbacksysteme und Kommutierung
- Resolver und Resolverkonvertierung
- Inkrementalgeber
- Sin/Cos-Geber, Hiperface
- SSI – Schnittstelle, EnDat
- Methoden, Konvertierung
- Bewertung
- Effekte
- Tipps, um Probleme zu vermeiden
5. Strommessung
- Anforderungen an die Stromsensoren
- Kennwerte
- Methoden
- Bewertung (Beispielschaltung zur Auswertung eines Stromsensors)
- Auslegung
- Effekte
6. Wechselrichter / Endstufe
- IGBT – Leistungsmodule
- Auswahl und Auslegungsbeispiel
- Schaltverhalten in einer Halbbrücke
- Verlustleistung und Kühlsystem
- Lebensdauer
- Schutz gegen Kurzschluss
- IGBT – Treiberschaltungen
Tag 2:
7. Netz-Einspeisung und Spannungs-Zwischenkreis
- Gleichrichtung der Netzspannung
- 1-phasige / 3-phasige Speisung
- Zwischenkreiskapazität
- Strombelastung, Lebensdauer
- Auswahl und Auslegungsbeispiel
- DC-Speisung / DC-Kopplung
8. Regenerativer Betrieb der Antriebe / Bremsenergie
- Bestimmung der anfallenden Bremsleistung / Brems-Energie
- Brems-Chopper und Ansteuerung
- Berechnung
- Bremswiderstände
- Varianten und Effekte
- Zwischenkreiskopplung
- Aktive Rückspeisung
9. In Kurzform: Interne Versorgungsspannungen, Taktnetzteil
- Methoden
- Auslegung
- Effekte
10. Elektrische Sicherheit
- Normen für drehzahlveränderliche Antriebe
- Isolationskonzepte
- Isolationskoordination
- Bestimmung der Luft und Kriechstrecken
- Tests zur elektrischen Sicherheit – Überblick
11. Leiterplatten- und Gerätedesign
- Isolationsabstände
- Strombelastung von Leiterbahnen
- Aufbau- und Gehäusekonzepte
- Isolationsabstände auf Leiterplatten
12. Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
- EMV – Konzept (Immunität) auf Leiterplatten
- Erdung, Ableitströme
- EMV-Filter – Bauteile und Aufbau
- EMV-Messung – Beispiel: Bewertung leitungsgebundener Emissionen
13. In Kurzform: Funktionale Sicherheit in Servoantrieben
- Risikoanalyse / Risikominderung
- Sicherheits-(Teil)-Funktionen im Servoantriebsregler
- Beispiel: STO (Safe Torque Off)
- Beispiel: sichere Bewegungsüberwachung
Hinweis:
- Die Teilnehmenden können ihre eigenen Anwendungsfälle mit in die Veranstaltung einbringen.
- Das Seminar ist auch in englischer Sprache verfügbar. /The seminar is also available in English.
Die Weiterbildung richtet sich an:
- Konstrukteure, Entwickler, Techniker und Elektroingenieure, die Servoantriebe oder Servoantriebsregler entwickeln.
- Anwender, Applikationsentwickler sowie Fachkräfte aus Inbetriebnahme, Service, Kundenbetreuung und Qualitätssicherung.
- Fachkräfte, die interne Gerätefunktionen und typische Fehlerquellen besser bewerten möchten.
73760 Ostfildern
Anfahrt
Die TAE befindet sich im Südwesten Deutschlands im Bundesland Baden-Württemberg – in unmittelbarer Nähe zur Landeshauptstadt Stuttgart. Unser Schulungszentrum verfügt über eine hervorragende Anbindung und ist mit allen Verkehrsmitteln gut und schnell zu erreichen.
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HotelbuchungDie Teilnahme beinhaltet Verpflegung sowie ausführliche Unterlagen.
Preis:
Die Teilnahmegebühr beträgt:
1.330,00 €
(MwSt.-frei)
Fördermöglichkeiten:
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Für alle weiteren Termine erkundigen Sie sich bitte vorab bei unserer Anmeldung.
Andere Bundesland-spezifische Fördermöglichkeiten finden Sie hier.
Inhouse Durchführung:
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Ihr Ansprechpartner für die Veranstaltung
Die Inhalte wurden von Herrn Dr. Reimer locker und verständlich rübergebracht und auf Wünsche der Teilnehmer wurde im Vorfeld schon eingegangen. Der Kurs war dichtgepackt mit Fachwissen und Infos, aber nicht langweilig oder zäh.
Die TAE ist tatsächlich ein toller Ort, das Essen und generell die Versorgung der Teilnehmer ist erstklassig und ich werde versuchen, hier wieder mal einen Lehrgang zu bekommen.
Ein besonderes Lob bekommt das Catering. Tip Top Verpflegung, ausreichend zur Verfügung und tolle Auswahl, für jeden was dabei!
Räumlichkeiten perfekt vorbereitet, funktional, gemütlich, sauber.
Sanitäranlagen sehr modern und sauber.
Viele kostenlose Parkplätze und direkte Bahn Anbindung.
Organisation, perfekt geplant und informiert.
Ich habe nichts auszusetzen.
Rund um sorglos Paket.
Vielen Dank!
Da kommt man gerne wieder...