Prinzip Servopumpe –
Drehzahlregelung von Hydraulikpumpen. In der industriellen Öl-Hydraulik werden Pumpen typisch über asynchrone Elektromotoren mit fester Drehzahl am Netz betrieben.
Spritzgießautomat BOY 35 E mit servomotorischem Pumpenantrieb
Die Regelung von Ölmenge und Öldruck wird in diesem Fall über Ventile und / oder regelbare Pumpen ausgeführt – ein hoher Energieanteil wird dabei innerhalb des Systems als Wärmeeintrag eingebracht.
In Verbindung mit KEB COMBIVERT F5 Antriebsstellern können die Aggregate in der Drehzahl so variiert werden, das Ölmenge und Druck exakt auf die Anforderungen der Maschine geregelt sind.
Es ergeben sich je nach Anwendung unterschiedlichste Anforderungen:
Der einfachste Ansatz zur Energieoptimierung ist das zyklische Absenken der Drehzahl im Teillast und Leerlaufbereich der Hydraulikanlage. Meist verbleibt dazu die vorhandene Asynchronmaschine im System. Das von KEB entwickelte geberlose Motorregelverfahren A.S.C.L. (Asynchronous Sensorless Closed Loop) liefert hierfür die optimalen Eigenschaften.
Für den Anwender liegen die Hauptvorteile in geringeren Verlusten im Ölkreislauf, was direkt zu einem kleinerem Energieeintrag und damit auch einer Reduzierung der Kühlleistung führt.
Gleichzeitig erlaubt das Antriebssystem die Nutzung eines breiten Drehzahlbandes mit Betrieb der Maschine im Feldschwächebereich und schafft eine deutliche Verkürzung von Zykluszeiten.
Wer noch mehr erreichen will hat im Anwendungsspektrum folgendes Potential:
Die hochdynamische automatische Druck- und Mengenregelung durch den KEB COMBIVERT F5 Servosteller im Betrieb mit Synchronservomotoren erlaubt zusätzlich optimierte Fahrprofile des Systems, woraus weitere Einspareffekte entstehen.
Grundeigenschaften sind hier im KEB COMBIVERT F5 die hohe Regelgüte für Synchronmaschinen und der PID – Regler für die Druckregelung als integrierter Bestandteil der Gerätesoftware.
Verglichen mit der Regelung von Hydrauliksystemen mit „Verstellpumpe“, kann in der Variante mit „Konstantpumpe“ das Geräuschniveau erheblich reduziert und die Ansprechzeiten und Wiederholgenauigkeiten deutlich verbessert werden.
Weitere Anforderungen werden an die Druck- und Mengenregelung gestellt, wenn mit der Kombination Motor mit Konstantpumpe mehrere unterschiedliche hydraulische Aktoren geregelt werden. Dies ist z.B. typisch in einer Kunststoffspritzgießmaschine, wo bis zu 5 unterschiedliche Achsen abwechselnd bewegt werden.
Konkret spricht man hier z.B. von den Anwendungen:
- Einspritzen (Zylinder mit großem Durchmesser)
- Auswerfer (Zylinder mit kleinem Durchmesser) oder dem
- Plastifizieren (Hydraulikmotor an der Schnecke).
Auch hierfür wird der PID – Regler im KEB COMBIVERT F5 genutzt und die verschiedenen Regelstrecken geräteintern mit einem einzigen Druckregler im Prozess adaptiert. In dieser Konstellation wird der KEB COMBIVERT F5 u.a. in dem Spritzgießautomaten BOY 35 E erfolgreich eingesetzt.
Zusätzlich zur Druck- und Mengenregelung verfügt KEB COMBIVERT F5 über eine interne Lageregelung, die das Signal des Weggebers der hydraulischen Achse für die exakte Positionierung einer Bewegung verarbeitet.
Höchste Flexibilität aller Bewegungsabläufe wird durch die Kombination der Antriebssteller mit der KEB COMBICONTROL C6 Steuerung erreicht. Für die individuelle Applikation stehen eine komplett freiprogrammierbare IEC 61131- Oberfläche und speziell angepasste Reglerbausteine zur Verfügung.
Nutzen Sie im Betrieb von drehzahlgeregelten Hydraulikpumpen die Erfahrung aus mehr als 10 Jahren Anwendungsberatung und weit über 100.000 Systemen im Feld.