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Autor Thema:   drehzahlgeregelte elektrohydraulische Antriebe (867 mal gelesen)
bremo
Mitglied
bachelor student

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Beiträge: 4
Registriert: 12.09.2013

erstellt am: 23. Sep. 2013 09:36    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo liebe Mitglieder,
ich bin neu hier im Forum. Der Grund für mein Anmelden ist bedingt durch mein Projektstudium an der THM Mittelhessen (StudiumPlus).

Ich möchte hier ausdrücklich erwähnen, das es mir nicht darum geht, das im folgenden Beitrag meine Projektarbeit von den Mitgliedern gelöst werden soll. Jedoch erhoffe ich mir fachliche Hilfestellung, da ich mit 20 Jahren noch nicht all zu viele Erfahrung sammeln konnte 

Meine Projektarbeit trägt folgenden Titel: "Validierung, Konzeptstudie und mögliche Anwendungen drehzahlgeregelter elektrohydraulischer Antriebe"
Im Großen und Ganzen geht es um eine Motor-Pumpen-Steuer-Einheit.

-> ein sehr umfrangreiches Thema. (Habe ja auch 8 Monate Zeit, mit anschliessender Thesis  )

Zurzeit befinde ich mich in Italien (Niederlassung von der Firma). Habe mich mit den Lösungen / Systemen von Mitbewerbern beschäftigt und möchte mich langsam an das Ganze heranwagen.

Zu den Pumpen: Mir ist bewusst das es Innenzahnradpumpen (IGP), Axialkolbenpumpen (AKP) und Flügelzellenpumpen (FZP) gibt. Bevorzugte Pumpe: FZP! (Firmengründe)

Zu den Motorenprinzipien:  Induktionsmotor, Permanentmagnetmotor und Reluktanzmotor. Angestrebt wird ein Asynchronmotor (permanent)

Steuerung: Freuquenzumrichter (FU)

Meine Idee zum Vorgehen ist wie folgt:

1. Auswahl der Pumpe (Berücksichtigung des notwendiger Drehzahl um den Volumenstrom zu erzielen)
2. Auswahl Motor (abhängig von Fördervolumen und Druck)
3. FU

In wie weit kann die Drehzahl eines ASM runtergefahren werden? (Man berücksichtige die Kühlung; ggf. Fremdlüftung, Flüssigkeitskühlung, externer Fan etc.)
Wo liegen die Grenzen eines ASM? Stromstärke, Spannung,... habe schon viele Produktdatenblätter durhstöbert, bedauerlicherweise zu diesem Thema nichts gefunden 

Gibt es grundlegende Formeln um solch ein Hydrauliksystem auszulegen? Also die Kombi Motor-Pumpe


Für jegliche Hinweise und Ratschläge bedanke ich mich im Vorraus       

------------------
Erfahrung ist der Anfang aller Kunst und jedes Wissens.
Aristoteles

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Rainer Schulze
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Dipl.-Ing. im Ruhestand


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Beiträge: 4419
Registriert: 24.09.2012

erstellt am: 26. Sep. 2013 22:39    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für bremo 10 Unities + Antwort hilfreich

Willkommen im Forum.

Zunächst einmal: Mehrfach-Postings sind im Allgemeinen unerwünscht.
Und weiter: Deine Angaben zu Deinem Projekt sind im Grunde viel zu oberflächlich, um Dir zielstrebig helfen zu können.
Je klarer Du die Randbedingungen beschreibst, desto größer sind die Chancen auf eine hilfreiche Antwort.

Pumpen sind zwar nicht mein Fach, aber da bringt mich die Wikipedia zu meinen ersten Fragen:
>> Bevorzugte Pumpe: FZP! (Firmengründe)
Flügelzellenpumpen
Wiki:
Anwendungen
Vakuumpumpe für den Grobvakuumbereich (1,000–0,001 bar, bei Förderleistungen von ca. 20–500 m³/h)
Hydraulikpumpe (z. B. Servolenkung, Aktivsitze von Automobilen)
Dampfmotor (einige moderne Dampfmotoren funktionieren wie eine umgekehrte Flügelzellenpumpe)
Kompressoren in Klimaanlagen

Was also ist Dein Anwendungsbereich?
Welches Medium soll gepumpt werden und mit welcher Förderleistung?
Und wenn Du hier eher nach dem Antrieb fragst: Einige Watt oder eher KiloWatt?

>>Angestrebt wird ein Asynchronmotor (permanent)

Was soll denn in diesem Zusammenhang das "permanent" bedeuten?
Mein Studium der Elektrotechnik liegt schon viele Jahre zurück, und ich kann mich nicht erinnern, das ASM's mit Permanentmagneten bestückt werden.

>>In wie weit kann die Drehzahl eines ASM runtergefahren werden?

Theoretisch bis Null - aber das gibt einen extrem schlechten Wirkungsgrad.

>>Wo liegen die Grenzen eines ASM? Stromstärke, Spannung,...

Das hängt ja wohl von Bauart und Verwendungszweck ab ... aber Du willst ja wohl kaum eine Lokomotive antreiben...

>>bedauerlicherweise zu diesem Thema nichts gefunden 

Mal abgesehen von der Wikipedia - führe doch mal eine Literatursuche im Virtuellen Katalog der Unibibliothek Karlsruhe aus. Zu den Schlagwörtern "Asynchronmotor" und "Frequenzumrichter" solltest Du zahlreiche Treffer finden.
http://www.ubka.uni-karlsruhe.de/kvk.html

------------------
Rainer Schulze

Mal ein auf die Schnelle gefundenes Dokument:
http://www.automation.siemens.com/doconweb/pdf/SINUMERIK_SIMODRIVE_04_2009_D/APH7.pdf?p=1
Asynchronmotoren Hauptspindelantriebe 1PH7
Projektierungsanleitung
...
...
Abhängig von der Achshöhe hat die Baureihe 1PH7 Bemessungsleistungen von
3,7 bis 100 kW bei Bemessungsdrehzahlen von 500 bis 2500 1/min.

[Diese Nachricht wurde von Rainer Schulze am 26. Sep. 2013 editiert.]

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Ex-Mitglied

erstellt am: 27. Sep. 2013 08:10    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat

Mehr Info wäre schon angebracht. Und nicht alles läßt sich gleich mit Formeln bestimmen.

Zitat:
>>In wie weit kann die Drehzahl eines ASM runtergefahren werden?

Theoretisch bis Null - aber das gibt einen extrem schlechten Wirkungsgrad.



Der Wirkungsgrad verschlechtert sich schon vorher. Ohne Zusatzkühlung wird es der Motor nicht lange durchhalten, weil das Lüfterrad bei niedriger Drehzahl nicht ausreichend Luft bringt, wie du schon gepostet hast.
Zudem muss der E.-Motor in der Lage sein, bei Lastwechsel (von geringem Volumenstrom im Betrieb auf hohen Volumenstrom) mehr Leistung gegen Last zu bringen. Hydr.Aggregate haben oft einen Hochlaufwächter, d.h. die Hydr.-Pumpe wird erst belastet, wenn der Motor hochgefahren ist.
Auch wenn deine Firma FZP prädestiniert, mach dich mal kundig über verstellbare AKP. Da kann man sogar bis (fast) 0-Förderung runterfahren, stundenlang, ohne Nachteile. Und Änderung der Ölflussrichtung geht auch.

bremo
Mitglied
bachelor student

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Beiträge: 4
Registriert: 12.09.2013

erstellt am: 27. Sep. 2013 09:08    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

danke erstmal für Ihre Antworten.

Leider müssen die Angaben vorerst so oberflächlich beschrieben werden. Momentan ist eher die Einfindungsphase in dieses Thema, wodurch keine spezifischen Leistungsdaten vorgegeben sind.

Jedoch sind zukünftige Anwendungsgebiete beispielsweise Spritzgießmaschinen.
Für das (permanent) muss ich mich entschuldigen. Natürlich blödsinn ein ASM mit Permanentmagneten.

Zu dem Thema mit den FZP:
Natürlich sind für frequenzgeregelte Antriebe beispielsweise Innenzahnradpumpen oder AKP ggf. besser geeignet aber wieso externe Produkte verwenden, wenn intern Pumpen produziert werden. Es muss also eine Lösung mit FZP gefunden werden.
Der Motor muss natürlich nicht auf 0 runtergefahren werden, da die min. Drehzahl der Pumpe nicht unter 100rpm kommt.
Das man Fremdbelüftung beachten muss ist mir bewusst.

Ich habe mal probiert, das System grob durchzugehen.
Meine Annahme
1. Auswahl einer Pumpe
2. Motorauswahl, abhängig von Fördervolumen und Druck der Pumpe
3. FU-Auswahl

also..

Pumpe: Vg = 32 cm^3; Druck = 210 bar; Q = 53,3 l/min; input P = 20,9 kW; n(max) = 1800 min^-1

Motor: P(Welle) = p*Q/510 = 21,947 kW = Motorwellenleistung = P2
      M (Welle) = P*9550/n(max)
Bemessungsfrequenz: 3~ 400V; Normalbetrieb, min. Wärmeklasse 155 (F)
Habe dann einfach mal bei Siemens vorbeigeschaut und den 1PH813.. ausgewählt. Bemessungsdrehzahl: 1000 ... 3000 min^-1; Bemessungsleistung: 11 ... 37 kW; Bemessungsmoment: 70 ... 177 Nm.
Dann muss man natürlich noch die Motorwellenleistung / Wirkungsgrad = P1 = 21,947 kW / 0,92 = 23,86 kW --> Normmotor laut Siemens: 28 kW mit Motorbemessungsstrom 60A.

Somit kommt man zum FU (Ausgangsbemessungsstrom Ie vom FU muss größer oder gleich Motorbemessungsstrom sein) Auswahl: 61 A; zugeordnete Motorleistung 30 kW.

Kann man das erstmal so handhaben?

------------------
Erfahrung ist der Anfang aller Kunst und jedes Wissens.
Aristoteles

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