Getriebe

Das einfachste „elektrische Getriebe“ ist ein Generator (Antrieb), der mit einer bestimmten Drehzahl angetrieben wird, und einen daran angeschlossenem [[Elektroantrieb|Elektromotor]] (Abtrieb), der, von diesem gespeist, mit einer anderen Drehzahl dreht.

Über die Feldsteuerung des Generators kann die elektrische Spannung und somit die Drehzahl des Motors (Abtriebes) variiert werden. Eine solche Anordnung nennt man Leonardsatz, wenn zum Antrieb des Generators ein Elektromotor verwendet wird. Dient zum Antrieb ein Dieselmotor, liegt ein sogenannter dieselelektrischer Antrieb vor. Solche Antriebe werden in Dieselloks und Schiffen verwendet; der Dieselmotor kann nun immer mit optimaler Drehzahl arbeiten, der Abtrieb kann ab Drehzahl null das volle Drehmoment liefern. Der Abtrieb kann auf mehrere Räder oder Propeller verteilt werden und diese ggf. mit unterschiedlichen Drehzahlen und Momenten antreiben. Beispielsweise in Schiffen werden auch Gasturbinen als Antriebsmaschinen eingesetzt. Diesel- und Ottomotoren werden in Hybridfahrzeugen verwendet.

Fast jeder elektrische Hybridantrieb verfügt über Funktionen eines elektrischen Getriebes, teilweise mit anschließender Leistungsverzweigung über mechanische Systeme (Differentialgetriebe) oder zunehmend elektrisch (Einzelradantrieb). Im Hybrid Synergy Drive wird eine Leistungsverzweigung zur Reduzierung der Leistungsübertragung über das elektrische Getriebe integriert um Verluste und Dimensionierung zu minimieren.  

Ein derartiges elektrisches Getriebe war Anfang der 1990er Jahre auch der ''serielle Hybridantrieb'' der FICHTEL & SACHS AG: ein Verbrennungsmotor treibt einen Generator für elektrischen Strom, der erzeugte elektrische Strom wird anschließend über einen Umrichter an zwei Elektromotoren (Tandem-Motoren) an den Rädern geliefert.

Ein Magnetisch-Elektrischer Getriebe-Automat (MEGA) integriert in einem Gehäuse die elektronische Leistungssteuerung, Antriebsrotor, Abtriebsrotor und einen verschiebbaren gemeinsamen Stator. Durch Veränderung der wirksamen Windungszahlen während des Betriebs wird die Auslegung auf hohes Drehmoment oder hohe Drehzahl variiert. So wird ein Wirkungsgrad von 80 bis 90 Prozent über alle Übersetzungen von annähernd Null bis annähernd unendlich erreicht. Die Entwicklung zur Serienreife des MEGA erfordert noch Entwicklungen der Automobil-Zulieferer. Das Antriebskonzept mit dem von Volkswagen entwickelten Getriebe wird als Direkthybrid bezeichnet.

Es gibt auch Kopplungen von Synchrongenerator und Synchronmotor, bei denen keine Steuerung erforderlich ist. Diese erreichen insbesondere bei hohen Untersetzungen bessere Wirkungsgrade als mehrstufige mechanische Getriebe.

Der Begriff '''elektronisches Getriebe''' wird im übertragenen Sinne für eine elektronische Schaltung verwendet, die sowohl zur Drehzahl- als auch zur Drehmomentsteuerung dienen kann. Dabei werden nur die Motoren (Abtrieb) gesteuert. Verwendet wird dazu beispielsweise ein Frequenzumrichter oder ein Brückenverstärker. Der Antrieb des „Getriebes“ ist ein Drehgeber, der aus der Drehbewegung elektrische Steuersignale erzeugt. Sind auch die Motoren mit Drehgebern (Winkelaufnehmer, Inkrementalgeber) ausgestattet, sind exakte Übersetzungsverhältnisse erreichbar. Solche Getriebe werden z. B. zur Drehung von Antennen (Antennenrotor zur Peilung oder bei Funkamateuren, Radar-Antennen) oder als „elektronische Welle“ in Manipulatoren und Flugzeugen (''fly-by-wire'') eingesetzt.