Suchen

Energieeffizienz

Effiziente Antriebssysteme für Werkzeugmaschinen

Seite: 2/4

Firmen zum Thema

Frequenzumrichter sparen Energie bei Werkzeugmaschinen

Wie die Forschungsprojekte „Maxiem – Maximierung der Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen“ [9] und „Ewotek – Effizienzsteigerung von Werkzeugmaschinen durch Optimierung der Technologie zum Komponentenbetrieb“ [10] für Hydraulik- und Kühlschmierstoffpumpen belegen, realisiert die zweite Variante bei Werkzeugmaschinen hohe Energiesparpotenziale. Gegenüber verlustbehafteten Lösungen, die Drosselklappen oder Bypassventile einsetzen, erhöht sich der Wirkungsgrad mit drehzahlvariablen Pumpenantrieben vor allem im Teillastbetrieb deutlich. Aus technischer Sicht wirken sich dabei die drehzahlabhängige Verschiebung der Pumpenkennlinie sowie die mögliche Reduktion der Speisespannung bei Teillast aus, die viele Umrichtersysteme bereits als Zusatzfunktion anbieten [11]. Zusätzlich erweitert der Umrichterbetrieb das Einsatzspektrum der angeschlossenen Pumpenantriebe auf den gesamten mechanisch zulässigen Drehzahlbereich, was unter Umständen auch eine Reduktion der Produktvarianten erlaubt. Anwendungsabhängig amortisieren sich solche Lösungen bei den derzeitigen Stromkosten nach drei Jahren.

Verbesserungen im Antriebsstrang unterliegen konstruktiven Einschränkungen

Die Steigerung der Energieeffizienz von Komponenten des Hauptantriebssystems stellt den Anlagenbauer vor deutlich größere Herausforderungen. Prinzipbedingt kommen dort ohnehin drehzahlgeregelte, meist in Synchronservotechnik ausgeführte Antriebe mit vergleichsweise hohem Wirkungsgrad zum Einsatz, deren Optimierung immer unter der Randbedingung einer stabilen Prozessführung erfolgen muss. Energetische Verbesserungen im Antriebsstrang, wie der Einsatz reibungsoptimierter Lager oder Führungen, unterliegen konstruktiven Einschränkungen und dürfen keine negativen Rückwirkungen auf die Stabilität der Maschine beziehungsweise der Bearbeitung bedingen. Im Vergleich mit konventionellen Kugelgewindetrieben ist beispielsweise mit Lineardirektmotoren als Vorschubantrieb im Allgemeinen durch die geringere Reibung und höhere Leistungsdichte eine Steigerung der Dynamik möglich. Um daraus wirtschaftliche und letztlich energetische Vorteile für den Produktivbetrieb einer Maschine zu generieren, muss die gesteigerte Leistungsaufnahme durch eine höhere Produktivität aufgewogen werden. Konstruktionstechnisch gilt es deshalb, außer dem eigentlichen Antrieb Randbedingungen wie die erforderliche Kühlung zur Entkopplung von Direktantrieb und Maschinengestell sowie die reduzierte Dämpfung zu berücksichtigen.

Bildergalerie

Bildergalerie mit 5 Bildern

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 39842920)