Aufrufe
vor 3 Monaten

antriebstechnik 9/2020

  • Text
  • Sensor
  • Anwender
  • Anforderungen
  • Kugelgewindetriebe
  • Einsatz
  • Zudem
  • Entwicklung
  • Getriebe
  • Unternehmen
  • Antriebstechnik
antriebstechnik 9/2020

ELEKTROMOTOREN

ELEKTROMOTOREN SCHEIBENLÄUFER- SYNCHRONMOTOREN TREIBEN MOBILE MASCHINEN EFFIZIENT AN Für den Einsatz mobiler Arbeitsgeräte sind zwei Faktoren entscheidend: Zum einen muss die zur Verfügung stehende Leistung der Aufgabe entsprechen, zum anderen sollte der mitgeführte Energievorrat für die zu erbringende Arbeitsleistung ausreichend bemessen und schnell „nachzufüllen“ sein. Im Fall der autarken Elektromobilität mit Stromversorgung durch Akkus ist das eine anspruchsvolle Aufgabe. Langlebige, wartungsfreie Antriebe besonders für akkubetriebene mobile Antriebslösungen sind daher eine Herausforderung an die Ingenieurskunst. Peter Mérimèche ist Geschäftsführer Elektrische Antriebe bei der Heinzmann GmbH & Co. KG in Schönau; Dipl.-Chem. Andreas Zeiff ist Fachjournalist im Redaktionsbüro Stutensee Elektroantriebe gelten heute als umweltfreundlichste Technik, um Mechanik zu bewegen. Neue Magnetmaterialien, gepaart mit aufwändiger, computergestützter Simulation, erlauben dabei Leistungsdichten und Drehmomentkurven, die Verbrennungsmotoren bei gleichem Gewicht deutlich übertreffen können. Wird Wert auf möglichst hohes Drehmoment bei geringer Bauhöhe und hohem Wirkungsgrad gelegt, bieten sich moderne Synchron- Scheiben läufermotoren an. Gerade mobile Maschinen stellen aber hohe Anforderungen an die Antriebstechnik. Neben langer Einsatzdauer bzw. Reichweite sollen die Antriebe leistungsstark und kompakt sein. Heinzmann hat darauf mit seinen Scheibenläufer-Motoren PMS 212 und PMS 215 reagiert und u. a. die Bau größe um 30 % reduziert sowie das Drehmoment erhöht, bei weiter verbessertem Wirkungsgrad. Das sind Eigenschaften, die im Praxis alltag oft entscheidende Pluspunkte bringen. Je nach eingesetztem Motorregler ist dabei auch ein 4-Quadrantenbetrieb mit Rückspeisung möglich, was die Reichweite weiter begünstigt. BÜRSTENLOS FEGEN UND BEWEGEN Die neuen Motoren erlauben mit ihren Leistungswerten deutliche Verbesserungen, z. B. bei mobilen Einsätzen in unterschiedlichen Bereichen. So profitieren Kommunalfahrzeuge bei ihren naturgemäß rauen Einsatzbedingungen vom deutlich höheren Drehmoment und der Schutzklasse IP 6k9k. Im Falle einer voll elektrischen, akkubetriebenen Kehrmaschine mit 2 m³ Abfalltank bei 1,5 t Zuladung bedeutet das eine um 10 dB oder rund 75 % reduzierte Geräuschentwicklung gegenüber dem Dieselmotorantrieb. Außerdem ist der Frequenzbereich für das menschliche Gehör angenehmer. Die durchschnittliche CO 2 -Einsparung beträgt ca. 26 t im Jahr ge- 20 antriebstechnik 2020/09 www.antriebstechnik.de

ELEKTROMOTOREN 01 Die akkubetriebene Kehrmaschine arbeitet dank Scheibenläufermotor abgasfrei und mit geringem Betriebsgeräusch genüber dem üblichen Diesel antrieb und es gibt keine Geruchsbelästigung. Die EC-Scheibenläufermotoren erlauben bis zu acht Stunden Betriebszeit und bewegen das Fahrzeug über Steigungen bis 30 %. Im reinen Fahrbetrieb werden rund 40 km/h erreicht, das ist im innerstädtischen Bereich mehr als ausreichend, um auch entferntere Einsatzgebiete ohne Zeitverlust anzusteuern. Die wartungsfreien Antriebe reduzieren zudem die Betriebskosten um rund 75 % gegenüber den wartungsintensiveren Dieselmodellen. MOBILE EC-ANTRIEBSTECHNIK Doch auf welcher Grundlage basieren solche anwendungsspezifisch optimierten Antriebe? Für bewegte Systeme gilt allgemein: Je weniger Masse in Bewegung gesetzt werden muss, umso geringer ist der dazu nötige Energieaufwand. Gleichzeitig steigt bei gleichem Energieeinsatz die Dynamik, d. h. schnelleres Beschleunigen und Abbremsen sind möglich. Diese Tatsache gilt auch für die Motoren selbst: Je leichter z. B. der Rotor, umso agiler beschleunigt der Antrieb. Doppeltwirkende Scheibenläufermotoren eignen sich daher für dynamische Bewegungsabläufe, da sie massearm, also sehr kompakt aufgebaut sind und bauartbedingt durch den vergleichsweise großen Rotordurchmesser ein hohes Drehmoment bei sehr guter Materialausnutzung bieten. Die beidseitige Spulenanordnung ermöglicht eine gute Ausnutzung der Magnete und so eine entsprechende Leistungsdichte bei guter Kühlmöglichkeit. Der patentierte Rotoraufbau, u. a. mit Hochleistungs-Permanent-Magneten, reduziert zudem das Trägheitsund Rast moment. Das prädestiniert die Motoren für dynamische Antriebslösungen, zumal sie auch kurzzeitig Überlast bis zu 400 % tolerieren. Die Synchron maschinen bieten dabei einen breiten, gut regelbaren Drehzahl- und Leistungsbereich. Bei mobilem Betrieb mit Akkus garantiert der hohe Wirkungsgrad eine lange Laufzeit. GUT GEKÜHLT MEHR POWER UND EFFIZIENZ Verluste in Elektromotoren erzeugen Wärme. Die erhöhten Temperaturen wiederum lassen sowohl den Isolierlack der Wicklung als auch die Lebensdauerfettfüllung der Kugellager schneller al- Mehr Produktivität durch innovativen Leichtbau Dynamik ↑ Produktivität ↑ Eigenmasse ↓ Bauraum ↓ Dynamisch, leicht und ressourcenschonend – prädestiniert für Automation, Medizintechnik, Productronic. Die UPLplus-Linearmotoren sind gekennzeichnet durch ein besseres Kraft-Masse-Verhältnis von bis zu 42 % gegenüber vergleichbaren Antrieben. Der Kundennutzen liegt klar auf der Hand: höhere Produktivität oder reduzierte Kosten, Reduzierung der Taktzeiten, hochdynamische Positionierung, Downsizing und bauraumsparende Anwendungen. www.schaeffler-industrial-drives.com

Aktuelle Ausgabe

Aktuelle Ausgabe