Potentiale getrennter Steuerkanten für stationäre Anwendungen
Aufgabe / Zielsetzung
Methodik zur Ermittlung der Energieeinsparpotentiale
Ventilgesteuerte Zylinderantriebe sind eine wirtschaftliche Technologie für hoch- dynamische und -genaue Linearaktuatoren mittlerer und hoher Leistungsklasse. Getrennte Steuerkanten stellen einen Ansatz dar, um die prinzipbedingten Verluste an den Ventilen zu reduzieren. Im Rahmen der Forschungsarbeiten wird systematisch das energetische Einspar- potential getrennter Steuerkanten unter den Randbedingungen stationärer Anwendung- en untersucht. Dies besteht zum Beispiel in einer variablen Verschaltung zur Durch-führung von Hochdruck- oder Niederdruckregeneration sowie in einer Druckabsenkung unter Beibehaltung der Positioniergenauigkeit. Ziel des Vorhabens sind eine Methodik zur Einschätzung der Einsparpotentiale sowie ein praxistaugliches Steuerungs- und Regelungskonzept.
Lösungsweg
Ansteuerungsstrategie für getrennte Steuerkanten
Auf Basis einer allgemeinen Ventil-struktur mit getrennten Steuerkanten wird eine Methodik zur Erkennung des optimalen Betriebsmodus und des minimalen Energiebedarfs für gegebene Lastzyklen entwickelt. Eine geeignete Ansteuerstrategie zur Umsetzung störungsarmer Umschaltvorgänge zwischen Betriebsmodi durch Beein- flussung des Druckniveaus im Zylinder bildet die Grundlage zur Umsetzung der Potentiale. Ansätze der Mehrgrößenregelung zur Regelung von Zylinderbewegung / Druck werden verfolgt und zu einem gesamtheitlichen Ansteuerungskonzept weiterentwickelt. Die Praxistauglichkeit und Energieeinsparungen gegenüber herkömmlicher Ventiltechnik werden in der Simulation und im Versuch validiert.
Das IGF-Vorhaben 18010 BR/1 der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Der Schlussbericht des Vorhabens kann über das Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. bezogen werden (Postanschrift: Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt am Main, E-Mail: info@fkm-net.de).