Leistungsmesstechnik Interview: „Der WT1500 vereinfacht die Motor- und Leistungsanalyse“

Im Juli 2026 hat Yokogawa mit dem WT1500 einen Leistungsanalysator vorgestellt, der speziell für die Anforderungen der Elektromobilität und Leistungselektronik entwickelt wurde. Im Interview gibt Andreas Maushammer Einblicke in Designentscheidungen, Filter-Philosophien und reale Prüfstandszenarien.

Die Anforderungen der Leistungselektronik haben sich in den letzten Jahren verschärft: Zwischenkreisspannungen steigen in den kV-Bereich, während Wide-Bandgap-Halbleiter wie SiC und GaN sehr steile Schaltflanken erzeugen. Entwickler von Wechselrichtern, E-Antrieben und Energiespeichersystemen (ESS) müssen diese dynamischen Signale präzise erfassen, ohne durch externe Teiler oder verrauschte Messketten verfälschte Ergebnisse zu erhalten.

Hier setzt der im Juli dieses Jahres vorgestellte Leistungsanalysator WT1500 an. Er ist kein Nachfolger des bereits verfügbaren High-End-Flaggschiffs WT5000, sondern ein eigenständiges, auf Flexibilität und Platzbedarf ausgelegtes Gerät mit zwei Höheneinheiten im 19-Zoll-Rack. Vier Steckplätze für Leistungselemente, direkte HV-Eingänge bis 2.000 V_DC, integrierte Sensor-Netzteile und die direkte Resolver-Anbindung sind wesentliche Merkmale des Messgeräts.

Wie sich die Eigenschaften in der Praxis bewähren und wo die genauen technischen Grenzen liegen, erläutert Andreas Maushammer, Produktmanager Leistungsmesstechnik bei Yokogawa Deutschland, im Gespräch.

Herr Maushammer, das WB-Element misst Spannung und Strom bis 2 MHz, das HV-Element beim Strom ebenfalls bis 2 MHz, bei der Spannung aber nur bis 300 kHz. Wo genau ziehen Anwender in der Praxis die Grenze; anders gefragt, ab welcher Frequenz führt am WB-Element kein Weg vorbei?

Andreas Maushammer: Eine pauschale Frequenzgrenze gibt es so nicht. Die Entscheidung hängt stark von der konkreten Messaufgabe ab. Für die klassische Wirkleistungsmessung verlieren sehr hohe Frequenzen an Gewicht, da sich die Wirkleistung primär auf die Grundschwingung konzentriert. Sobald es jedoch um Schein- und Blindleistung geht, wie sie beispielsweise bei der Bestimmung von Total Harmonic Distortion (THD), Power-Factor-Korrekturen oder umrichterbedingten Verlusten auftreten, spielt die Messbandbreite eine entscheidende Rolle. Hier werden höhere Bandbreiten bevorzugt, um auch höherfrequente Spektralanteile korrekt abzubilden.

Sie liefern den WT1500 mit deaktivierten Filtern aus und legen den Frequenzfilter parallel in den Signalpfad. Welche Messfehler vermeiden Entwickler damit konkret?

Andreas Maushammer: Durch die parallele Platzierung zum Signalpfad vermeiden Anwender mögliche Amplitudendämpfungen und Phasenwinkeleinflüsse, die rein physikalisch durch Filter verursacht werden. Der Filter im WT1500 dient ausschließlich der Nulldurchgangserkennung zur exakten Bestimmung der Periodendauer. Das ist Grundvoraussetzung für präzise Effektiv- und Leistungswerte.

Bei den Line-Fitern zur Dämpfung von Störgrößen verhält es sich ähnlich: Klassische Filter sind oft nur deshalb nötig, weil A/D-Wandler die Harmonischen nicht mit ausreichender Samplingfrequenz erfassen. Dank der hohen Abtastrate von 2,5 MS/s bei einer Auflösung von 16 Bit ist das beim WT1500 nicht primär erforderlich. Ein Line-Filtern kann zwar nötig sein, um extreme Störgrößen zu dämpfen, sollte wegen seines Einflusses auf das Messergebnis aber immer nur mit Bedacht eingesetzt werden.

Der WT1500 liest Resolver-Signale erstmals direkt aus. Reicht das für die Verifikation einer feldorientierten Regelung (FOC) aus, oder bleibt ein dedizierter Resolver-to-Digital-Baustein überlegen?

Andreas Maushammer: Durch die direkten Resolver-Eingänge profitiert der Anwender von einer sehr hohen Messgenauigkeit, da weder ein externer Adapter noch eine aufwendige Synchronisierung der Messdaten nötig ist. Das hilft bei der direkten Verifikation einer feldorientierten Regelung. Ein zusätzlicher, externer Resolver-to-Digital-Baustein zwischen Sensor und Messgerät birgt im Übrigen die Gefahr von zusätzlichen Signalstörungen. Dieser Umweg entfällt jetzt komplett.

Der WT1500 ist ausdrücklich kein WT5000-Nachfolger. Für welchen Anwender ist das neue Gerät die richtige Wahl, und wann sollte man zum WT5000 greifen? Kannibalisieren sich die Geräte gegenseitig?

Andreas Maushammer: Die Geräte ergänzen sich sehr gut, sie kannibalisieren sich nicht. Der WT5000 bleibt unsere erste Wahl im Rahmen von Zertifizierungen und Audits sowie Anwendungen, bei denen es auf eine hohe Messgenauigkeit ankommt, wie sie beispielsweise in Kalibrierlaboren oder für normenkonforme Harmonischen- und Flickeranalysen nach IEC-Standards gefordert wird. Zudem unterstützt das Messgerät durch duale Analysen bis zur 500. Ordnung.

Der WT1500 hingegen bietet dem Anwender eine hohe Skalierbarkeit. Im Messalltag punktet das Gerät durch die einfache Erweiterung auf bis zu 20 zeitsynchrone Leistungsmesskanäle. Die Sub-Units lassen sich als Satelliten direkt neben dem Prüfling platzieren und über Lichtwellenleiter bis zu 300 m störungsfrei an das Mastergerät anschließen. Damit lassen sich Rüst- und Verkabelungszeiten einsparen. Zusammen mit der CAN-Bus-Anbindung sind hochdynamische Prüfstandsumgebungen mit wechselnden Anforderungen und großer räumlicher Ausdehnung möglich.

Gerade bei verteilten Prüfständen wächst der Wunsch nach herstellerübergreifender Zeitsynchronisation via PTP (IEEE 1588). Welche Rolle spielt das in der Praxis?

Andreas Maushammer: Eine sehr große. Gerade bei den erneuerbaren Energien und der E-Mobilität haben wir es mit hochkomplexen Umrichterstrukturen und vielen peripheren Messstellen zu tun. Um die Gesamtzusammenhänge im System zu verstehen, ist es wichtig, die Leistungsdaten exakt mit zeitsynchronen Fremddaten wie Temperatur- oder Schwingungsmessungen anderer Hersteller zusammenzuführen. Hier bietet PTP den entscheidenden Mehrwert.

Eine abschließende Frage: Ab wann ist der WT1500 verfügbar, und in welchem Preisrahmen bewegt sich eine typische Prüfstandskonfiguration?

Andreas Maushammer: Der WT1500 ist ab Mitte Oktober 2026 lieferbar. Eine typische Konfiguration für die Antriebsprüfung ist bestückt mit vier Leistungsmesskanälen und zwei Motorfunktionen und startet bei rund 23.710 Euro. (heh)

Leistungsanalyse neu definiert: Messgenauigkeit liegt bei ±0,03% @ 50/60 Hz

Leistungsmesstechnik

Ein Gerät: Yokogawa bündelt Leistungs- und Motoranalyse im WT1500

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