Dynamik von Hydrogear Antrieben
Aufgabe / Zielsetzung
Mit Blick auf eine energieeffiziente Prozessregelung haben sich Verdrängerkonzepte mit
wahlweise variablem Fördervolumen oder variabler Drehzahl der Pumpe in industriellen
Applikationen etabliert. Sogenannte Hydro-Gear Systeme verbinden beide Konzepte und
stellen als drehzahlvariable Verstellpumpen einen Freiheitsgrad für den Anwender zur
Verfügung.
Konzept eines HydroGear Antriebs
Mit dem Ziel diesen effizient für die Prozessregelung einzusetzen gilt es intelligente Algorithmen zu entwickeln. Neben der Energieeffizienz spielt dabei insbesondere die Prozessdynamik eine entscheidende Rolle. Kürzere Zykluszeiten erhöhen unmittelbar den Produktions-output und tragen damit wesentlich zur Rentabilität einer Arbeitsmaschine bei.
Lösungsweg
Ergebnisse der Dynamikoptimierung
Zum Erreichen einer maximalen Prozessdynamik muss die wechselseitige Beeinflussung von Motor- und Pumpen-dynamik modelliert werden. Unter Berücksichtigung vereinfachter Verlust-modelle können die optimalen Sequenzen für Drehzahl und Fördervolumen durch die anschließende Formulierung einer mathematischen Optimierungsaufgabe bestimmt werden. Für einen Volumenstromsollwertsprung gelingt auf diese Weise exemplarisch eine Reduzierung der Anstiegszeit bei gleichzeitiger Reduktion der maximal benötigten Pumpendrehzahl.
| Forschung in Zusammenarbeit mit der Bosch Rexroth AG. |