EMV-gerechtes Motordesign – kompakt umgesetzt

Elektromagnetische Verträglichkeit als Schlüssel für zuverlässige Antriebssysteme

Mit zunehmender Miniaturisierung elektrischer Antriebe steigt das Risiko elektromagnetischer Störungen deutlich. Hohe Leistungsdichte, schnelle Schaltflanken und enge Bauraumverhältnisse führen dazu, dass EMV-Probleme nicht erst im Feld, sondern bereits im Entwicklungsprozess entschieden werden.

Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist daher kein nachträgliches Prüfkriterium mehr, sondern ein zentrales Qualitätsmerkmal moderner Motor- und Steuerungsdesigns – insbesondere bei kompakten, integrierten Antriebssystemen.

Warum EMV bei kompakten Motoren kritisch ist

Kompakte Motoren vereinen Leistungselektronik, Wicklungen und oft auch Steuerlogik auf engstem Raum. Dadurch entstehen:

  • starke Nahfeldkopplungen

  • erhöhte Störanfälligkeit benachbarter Baugruppen

  • Risiko von Fehlfunktionen bei Sensorik, Kommunikation oder Regelung

Gerade bei PWM-geregelten Motorsteuerungen wirken sich ungünstige EMV-Eigenschaften unmittelbar auf Laufruhe, Regelstabilität und Systemzuverlässigkeit aus.

Ursachen elektromagnetischer Störungen in Antriebssystemen

Typische Störquellen sind:

  • schnelle Schaltvorgänge der Leistungselektronik (PWM-Taktung)

  • steile Stromanstiege in Motorphasen

  • unzureichend geschirmte oder falsch geführte Leitungen

  • ungünstige Kopplung zwischen Wicklungen und Elektronik

  • unsauberes Masse- und Erdungskonzept

In kompakten Antrieben treten diese Effekte besonders stark auf, da Abstände klein und Kopplungen kaum vermeidbar sind.

Konstruktive Maßnahmen für EMV-gerechtes Motordesign

Ein EMV-optimiertes Motordesign beginnt nicht im Prüflabor, sondern in der Architekturphase.

1. Saubere Schaltungs- und Wicklungsarchitektur

  • gleichmäßige Stromverteilung (z. B. durch geeignete Stern- oder Phasenanordnung)

  • Vermeidung magnetischer Hotspots

  • klare Trennung von Leistungs- und Signalleitungen

2. Definiertes Masse- und Erdungskonzept

  • kurze, niederimpedante Masseverbindungen

  • sternförmige Erdung statt Schleifen

  • kontrollierte Rückstrompfade

3. EMV-gerechte Leitungsführung und Schirmung

  • verdrillte Motorphasen

  • geerdete Gehäuse und Abschirmungen

  • gezielter Einsatz von Ferritkernen

4. Filterung und Entstörung

  • LC-Filter und EMV-Kondensatoren zur Dämpfung von Spannungsspitzen

  • Reduktion hochfrequenter Emissionen bereits an der Quelle

5. EMV-Tests frühzeitig mitdenken

  • Mess- und Prüfpunkte bereits im Layout vorsehen

  • Design auf reproduzierbare EMV-Prüfung auslegen

EMV-geprüfte Systemintegration: Smart-App als Teil des Gesamtkonzepts

Ein häufig unterschätzter Punkt:
EMV endet nicht am Motor oder an der Hardware. Auch Software und Applikationen beeinflussen das Störverhalten eines Antriebssystems.

Die Smart-App ist daher gezielt auf EMV-Verträglichkeit im Gesamtsystem geprüft:

  • leichtgewichtige Architektur ohne unnötige Hintergrundprozesse

  • stabile Kommunikationszyklen ohne hochfrequentes Störverhalten

  • saubere Schnittstellen zwischen App, Steuerung und Leistungselektronik

Durch den bewussten Verzicht auf überladene Funktionen bleibt die Smart-App ressourcenschonend, stabil und EMV-neutral – ein klarer Vorteil bei kompakten, integrierten Antriebslösungen.

👉 Ergebnis:
Hardware, Regelung und Software arbeiten EMV-seitig abgestimmt – nicht gegeneinander.

Mehrwert eines EMV-optimierten Motordesigns in der Praxis

Ein konsequent EMV-gerecht ausgelegtes Antriebssystem bietet messbare Vorteile:

  • höhere Störfestigkeit und Betriebssicherheit

  • geringerer Aufwand bei EMV-Zertifizierungen

  • weniger Iterationen und Nacharbeiten

  • schnellere Markteinführung

  • stabiler Betrieb auch in sensiblen Umgebungen

Besonders in Medizintechnik, Messtechnik, Gebäudeautomation und industrieller Sensorik ist EMV keine Kür, sondern Voraussetzung für Marktzugang.

Fazit: EMV ist Designentscheidung – kein Prüfpunkt

Wer elektromagnetische Verträglichkeit von Anfang an in das Motordesign integriert, schafft die Basis für:

  • zuverlässige Funktion

  • normgerechte Produkte

  • wirtschaftliche Serienfertigung

EMV ist damit kein nachträgliches Häkchen in der Checkliste, sondern integraler Bestandteil moderner Antriebstechnik.

Unternehmen wie die MICROSTEP GmbH betrachten EMV deshalb nicht isoliert, sondern als Systemeigenschaft aus Motor, Elektronik, Regelung und Software.