Was ist der richtige Servoantrieb für die Anwendung?

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1 Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

2 Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Srvnrib in Prdukinsschinn, Aubu vn Srvnribn Lisungsuslgung, Ekivlisung und xilkr Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr Elkrchnik - Anrib - chrnik Elcricl - Drivs - chrnic Qull: Lnz Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

3 Aubu vn Srvnribn, Srvnrib in Prdukinsschinn Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

4 Aubu vn Srvnribn Hupkpnnn ds Srvnribs: Srvrglr i Lisungslkrnik Surlkrnik: Rglung, Sllwrgnrirung, Übrwchung Srvr i Akivil zur Drhnrzugung Snsr zur Winkl- und Drhzhlrückührung Grib Qull: Lnz Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

5 Srvnrib in Prdukinsschinn Anwndungn Rbr Wrkzugschinn Hndhbungsschinn Knnzichnnd ür dn Brib vn Srvnribn: Nichsinärr Brib i häuign Drhzhl- und Drhnändrungn Häuigr Brib i Sillsnd zu Hln vn Psiinn Kurzziigr Brib i hhr Übrls (Drhn wi brhlb ds Bssungsdrhns) Anrib bnöign Lisung ür di ign Bschlunigung Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

6 Srvnrib in Prdukinsschinn Qurschnidr Prlllkinik Anwndungn i hhn Bschlunigungn Qull: Lnz Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

7 3. Lisungsuslgung Ekivlisung und xilkr Bdr dr Anwndung Vrglich vrschidnr rn Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

8 Lisungsbdr ür ign Bschlunigung Bi grßn Bschlunigungn bnöig dr Anrib inn il ds rzugn Drhns zur ignn Bschlunigung. Zusäzlichr Lisungsbdr übr dn Bdr dr schin hinus. Lisungsbdr rgib sich rs bi dr Auswhl ds Anribs us J und dn Übrszungn i zwischn schin und Anrib schwirig Auswhl, bsndrs bi klinn ssn dr schin und hhn Bschlunigungn Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

9 Lisungsuslgung, Brücksichigung ds Lisungsbdrs ür ign Bschlunigung ) Iriv Auslgung: ) r und Übrszung wähln b) Durchrchnn i dn ssnräghin ds Anribs c) Auslgung nhnd dr xilwr und dr hrisch wirksn Wr übrprün d) Flls Auslgung nich k (zu grß Rsrv dr kin Rsrv/ zu gring Lisungsähigki) ndrn r wähln und nchl, sns k. Gnu br uwndig, rrdr gnu Dn dr schin. b) Dirk Auswhl nhnd vn kbinirn Wrn ür Bschlunigung und Durwrn schnll, bnöig wnig Dn Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

10 Lisungsuslgung, Brücksichigung ds Lisungsbdrs ür ign Bschlunigung Lösung durch dirk Auswhl nhnd vn kbinirn Wrn ür Bschlunigung und Durlisung: Hrliung i in Bwgungspril, ds swhl Lisungsbgb n di Arbisschin ls uch Lisung ür di Eignbwgung ds Anribs rrdr. i dr rsulirndn Drsllung is in Burilung dr Eignung ür di knkr Arbisschin öglich. Hrliung ür rirnd Anrib, gil in glichr Wis ür linr Bwgungn. Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

11 Bwgungspril Gschwindigki v, Drhzhl n Wg s, Winkl ϕ Bginn in Srpsiin Bschlunigung u xildrhzhl n i xildrhn x Fhrn i knsnr Gschwindigki, << x Brsn bis zu Sillsnd i x Wrn in dr Zilpsiin 0,70 0,60 n 0,50 0,40 0,30 0,0 0,10 0,00 Zi Dnch ds Bwgungspril i glich Zivrlu zu Zurückhrn und zyklisch : S Z Widrhlung u l i l i x r n Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr cycl cycl 1 z

12 Lisungsbdr ür di Bwgung dr schin xildrhn zur Bschlunigung xillisung P x π n x J ( π n) x π n J Ekivdrhn, Ekivlisung: 1 d 0 cycl x P π n π n x Px b i b, b cycl cycl cycl P Lisungsbdr dr schin is gknnzichn durch P x b z 1 cycl b cycl : S Z u l l i i x r n Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

13 Lisungsbdr ür ign Bwgung ds rs Knngrößn ds rs x xildrhn x Bssungspunk N, n N 0 N, n N Hldrhn 0 Ekivs Drhn, ds bi 1/3 dr Bssungsdrhzhl inrn rzug wrdn knn: Ekivlisung: P 0 N Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr nn π

14 Lisungsbdr ür ign Bwgung Drhnbdr ür ign Bschlunigung rduzirs Drhn n dr Wll: wll J J Wgn dr Erwärung dr ds innr Drhn ds Ekivn nich übrschrin: w l l P wll P n J 4π π n Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr ( π n ) J d wll z b J d π n b z c y c l b b cycl b z 1 c y c l

15 Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr H Lisungsbdr ür ign Bwgung Abggbn Lisung und Drhn sind Null, wnn gil Di Lisungsbgb is durch di Ekivlisung P und di xilkr d x gknnzichn. ( ) x x 4 b z J n J n n d π π π Ekivlisung n P π x x 4 xilkr J n b z d π ( ) x w l l 0 d J n P P π

16 xilkr d x Vrglich vrschidnr rnrihn 50 /s 40 /s 30 /s 0 /s 10 /s Asynchrn- Sndrd-r DxA i Frdlür Asynchrn- Srv-r CA i Frdlür Synchrn-Srv- r CS i Frdlür 0 /s 0 W 5000 W W Synchrn-Srv- r CS hn Lür Ekivlisung P Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

17 Lisungsuslgung Dr r knn di grdr Lisung bi dr grdrn kzhl und rlivn Bschlunigungszi bgbn, wnn dr Bribspunk P, d dr schin unrhlb dr Grdn us P und d x lig: P P + d d x! 1 d : Zi i xildrhn cycl : Zykluszi P : Ekivlisung dr schin, P : Ekivlisung ds rs, d x : xilkr ds rs z b c y c l 1 Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

18 Ekivlisung P Vrglich rn und schinnbdr 9000 W 8000 W 7000 W 6000 W 5000 W 4000 W 3000 W 000 W 1000 W 0 W 0 /s 5 /s 10 /s 15 /s kvrhälnis d Synchrn-Srv-r CS19P14- S00 Synchrn-Srv-r CS14L3- S00 Synchrn-Srv-r CS14L15- S00 Synchrn-Srv-r CS1L41- S00 Asynchrn-Sndrd- r DXA13 Asynchrn-Srv-r CA17N35- L10 schin P3kW, d4/s schin P6kW, d/s schin P4kW, d- 4-7/s Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

19 Zusnssung Lisungsuslgung Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

20 Zusnssung Lisungsuslgung i Brücksichigung ds ignn Lisungsbdrs ür di Bschlunigung Dr Lisungsbdr ür di ign Bschlunigung knn durch di Brchung dr xilkr d x und Ekivlisung P ür dn r und ds kvrhälnis d und Ekivlisung P ür di schin schnll und inch rss wrdn. Vrschidn rn lssn sich ür in Anwndung vrglichn und dr pil Anrib knn inch usgwähl wrdn. Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr

21 Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr Elkrchnik - Anrib - chrnik Elcricl - Drivs - chrnic nd Ars Fkulä II schinnbu und Bivrhrnschnik Ricklingr Sdwg ln ++49 (0) E-il: Crsn.Frgr@FH-.d Ws is dr richig Srvnrib ür di Anwndung? Pr. Dr.-Ing. Crsn Frägr