Erfahrungen und Chancen elektrischer Antriebe bei einer Press-Wickelkombination im Feld Bernd Schniederbruns, Andreas Bitter Landmaschinenfabrik Bernard Krone GmbH, Spelle Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 1
Agenda Vorbereitung, Auswahl der Maschine Projektpartner, Aufgabenverteilung, Systemaufbau Erfahrungen Vom Aufbau bis zum Feldeinsatz weitere Aktivitäten Praxisgerechte Einführung in der Landtechnik, aber wie? Offene Punkte / Diskussion Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 2
Vorbereitung, Auswahl der Maschine Schulungen des Personal Besuch eines Lehrganges Dadurch Berechtigung zum Arbeiten an Hochspannungsanlagen Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 3
Vorbereitung, Auswahl der Maschine Gründe für den Einsatz von E-Antriebe Drehzahltrennung zum Dieselantrieb Funktionserweiterung durch präzise Regelung von mehrerer drehzahlunabhängigen Antrieben Mehrwert schaffen Prototypen ausgewählt und aufgebaut Press-Wickel-Kombination Quelle: Möhrer Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 4
Projektpartner, Aufgabenverteilung, Systemaufbau E-Projekt-Partner P gesucht Projektaufteilung GKN Leistungsgenerator + Gleichrichter Jetter Wechselrichter + E-Motoren Krone Prozessteuerung Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 5
Projektpartner, Aufgabenverteilung, Systemaufbau E-Projekt-Partner P gesucht Projektaufteilung GKN Leistungsgenerator + Gleichrichter Jetter Wechselrichter + E-Motoren Krone Prozessteuerung Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 6
Projektpartner, Aufgabenverteilung, Systemaufbau E-Projekt-Partner P gesucht Projektaufteilung GKN Leistungsgenerator + Gleichrichter Jetter Wechselrichter + E-Motoren Krone Prozessteuerung Antrieb Wickeltisch Leistung 1,2 kw Nenndrehzahl 3000 rpm Luftgekühlter permanent erregter Synchronmotor Getriebe: 1 :140 Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 7
Projektpartner, Aufgabenverteilung, Systemaufbau E-Projekt-Partner P gesucht Projektaufteilung GKN Leistungsgenerator + Gleichrichter Jetter Wechselrichter + E-Motoren Krone Prozessteuerung Antrieb Wickler Leistung 1,6 kw Nenndrehzahl 3000 rpm Luftgekühlter permanent erregter Synchronmotor Getriebe: 1:100 Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 8
Projektpartner, Aufgabenverteilung, Systemaufbau Aufbau des Prototypen Abnahme der Maschine durch den TÜV Isolationswiderstand zu klein Viele Warnhinweise erforderlich Potentialausgleich (Masseverbindung zwischen Traktor und Gerät erforderlich) Wickelarm Motor Wickeltisch Motor Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 9
Projektpartner, Aufgabenverteilung, Systemaufbau Leistungselektroniken 480 AC GKN Jetter Motor 2 (AC) 700 DC epower Generator mit bis zu 100 kw Leistung (Motor 3 (AC)) Motor 1 (AC) Comprima CV 150 XC Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 10
Projektpartner, Aufgabenverteilung, Systemaufbau epower Generator Semikron Jetter G 3~ Sensor Feedback 3~ 3 ~ = Rectifier Controller GKN 3 ~ DC = M AEF Steckdose R F 3 3~ ~ Op ption = = 3 ~ 3~ M 3~ M 3~ Virtual Terminal ISOBUS Job controller Virtual Implemen t Inverter Controller Krone Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 11
Erfahrungen Vom Aufbau bis Leistungsdichte schlechter als bei Hydroantrieben Getriebe erforderlich da zu hohe Drehzahl der E-Motoren Leistungselektronik benötigt zu viel Platz Externe Kühlung zu aufwendig Sonderkabel im Einsatz Erstinbetriebnahme sehr Aufwendig Reglerabgleich g Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 12
Erfahrungen zum Feldeinsatz Zwischenkreisspannung immer stabil Regelverhalten der Antriebe besser als Hydraulikmotoren Geräusche niedriger Wickelmotor zu klein dimensioniert Zu hoher h Strom beim laden der Zwischenkreiskapazitäten i k ität Mitarbeiter sehr vorsichtig beim Umgang mit der Maschine Wirkungsgrad hier zweitrangig Fokus auf Prozessoptimierung Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 13
weitere Aktivitäten Start und Bremsvorgänge können den Eigenschaften der Wickel-Folie angepasst werden Durch optimale und angepasste Startgeschwindigkeiten können Folienrisse verhindert werden Wickelvariationen einfacher realisierbar Dynamische Wickelgeschwindigkeiten durch variable Drehzahl möglich Einfache Erfassung von Prozessdaten Drehzahl Drehmoment Position Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 14
Praxisgerechte Einführung in die Landtechnik - wie? Verlässliche Partner aus der Industrie (Verfügbarkeit von Komponenten) Bezahlbare Produkte Einheitliche Spannungsübergabe, brauchen wir AC und DC? Stecker und Anschluss von Motoren und Umrichtern normen? Baukastensysteme?! Unabhängigkeit zwischen Traktor und Anbaugerät! ist dann AC noch möglich? Systemverantwortung klar trennen! muss beim Hersteller bleiben! Klare Schnittstellen Schutzklasse min IP 65? Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 15
Offene Punkte / Fragen / Diskussion Tiefenentladung von Umrichter nach 1 Jahr Stand? Probleme der Wiederinbetriebnahme nach langen Standzeiten Wie sieht es mit den Rohstoffpreisen sen aus? EMV, Abstimmungen und Festlegungen nötig? Verdrahtungssysteme? Stecker, Kabel, Verbindungen Zusammenspiel Motor und Umrichter nötig? Oder so tauschbar? Schutzsysteme, Vollisolierung? Isolationswächter? Kühlsysteme, Medium Wasser oder Öl? Luftgekühlt? davon hängt der kg/kw ab!! Wie können wir die Elektrifizierung in der Landtechnik praxisgerecht umsetzen? Normungen in der Landtechnik nach praktischer Erprobung erforderlich!? Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 16
Elektrische Antriebe in der Landtechnik Vielen Dank für Ihr Zuhören! Schniederbruns / Bitter Elektrische Antriebe in der Landtechnik-Wieselburg, 25.-26.06.2013 Seite 17