Auslegung und Realisierung
181 Elektrische Antriebe
Abbildung 6.37:
Unabhängiges Aus-legungstool für An-triebssysteme.
Quelle: EMSA agilen Firmen finden sich alle Arten von
Anbietern. Es ist unmöglich, irgendeine Art von Klassifizierung und Bewertung an-geben zu wollen. Einige Aspekte und Vari-anten sind im Folgenden aufgelistet, die Hinweise für eine Wahl des geeigneten Anbieters geben können:
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] Komponenten vs. System: Während grosse Firmen meist in der Lage sind, ganze Systeme anzubieten, finden sich bei Kleine-ren eher Komponentenlieferanten. Diese zeichnen sich aus durch eine klar dekla-rierte und fokussierte Kernkompetenz. Hat bei einer Antriebsaufgabe dieser Kern ge-nau die entscheidende Bedeutung, so lohnt sich die Zusammenarbeit mit einem Komponentenhersteller.
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] Automatisierung vs. Maschinenbau:
Die meisten Firmen der Antriebstechnik ha-ben ihren Ursprung in einer bestimmten Komponente des Systems und haben sich danach vergrössert und weitere Elemente hinzugefügt. Die eigentliche Herkunft zeigt sich meist noch in der Gewichtung der Komponenten und auch in der Ausrich-tung der Innovationskraft.
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] Katalog vs. Custom: Im Antriebsge-schäft stellt sich oft die Frage, ob bei einem bestimmten Kriterium zugunsten von stan-dardisierten Komponenten Kompromisse eingegangen werden soll. Auch die Her-steller von Produkten der Antriebstechnik zeichnen sich durch unterschiedliche Be-reitschaften und Fähigkeiten in dieser Hin-sicht aus. Jeder Hersteller wird im ersten Moment seine Bereitschaft für ein
kunden-6.7 Marktaspekte
6.7.1 Kataloge und Auslegungstools Die Wahl der Komponenten erfolgt mit der Hilfe von Katalogen oder der direkten Unterstützung von Herstellern. Etliche Fir-men bieten auch Auslegungsprogramme an, in denen von den Anwendungsdaten direkt zu den zur Verfügung stehenden Komponenten geführt wird. Neben den Daten der eigenen Produkte ist es üblich, dass für die Maschinen auch Fremdpro-dukte eröffnet und verwendet werden können.
Soll der programmgestützte Auslegungs-prozess noch herstellerunabhängig erfol-gen, so bietet sich das «Motor System Tool» an (Abbildung 6.37). Folgende Funk-tionen können damit ausgeführt werden:
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] Zusammenstellen eines Antriebssystems mit Last, Übertragungselementen und An-trieb aufgrund von Menüs, in denen die benötigten Parameter eingegeben werden können.
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] Eingabe von Betriebspunkten und Last-fällen
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] Darstellung von Wirkungsgradeigen-schaften des Antriebs
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] Nachprüfung der Auslegung; können die geforderten dynamischen Eigenschaften erreicht werden?
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] Berechnung von Betriebskosten des Sys-tems
In vielen Katalogen finden sich neben den eigentlichen Produktdaten auch viele Hin-weise auf technische Hintergründe und zum Dimensionierungsprozess. In den Do-kumenten sammeln sich die vielfältigen Erfahrungen der Hersteller, sie sind daher für den Anwender wertvoll. Zudem wollen die Hersteller auch mit ihrer Kompetenz überzeugen und einen guten Kundenser-vice anbieten. Es lohnt sich daher, diese zu konsultieren und auch Gespräche mit ver-schiedenen Firmen zu führen.
6.7.2 Arten von Anbieter
Die Antriebstechnik ist ein riesiger Markt, auf dem sich eine grosse Zahl von Anbie-tern bewegen. Von den grössten Weltkon-zernen bis zu kleinen, spezialisierten und
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Auslegung und Realisierung
spezifisches Gerät bekunden. Wie weit das wirklich möglich und nötig ist, sollte genau geprüft werden.
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] Servicenetz vs. Kundennähe: Mit der Grösse und der weltweiten Präsenz einer Firma ist oft auch eine gewisse Distanz in Kundennähe zu beobachten. Natürlich kann sich keine Firma einen grossen Kun-denabstand leisten und natürlich wird jede Firma alles daran legen, so nahe wie mög-lich beim Kunden zu sein. Aber es ist auch eindeutig, dass bei einer kleinen Firma mit wenigen Mitarbeitern die entscheidenden Wissensträger viel schneller und einfacher zur Verfügung stehen.
Anhang
Kapitel 7
7.1 Autoren
Alberto Colotti Dr. sc. dipl. El. Ing.
ETH/HTL. 1988 Dip-lom als Elektroin-genieur an der HTL Brugg-W indisch.
1992 Dipl. El. Ing.
der ETH Zürich.
1992 bis 1994 Ent-wicklungsingenieur bei Zühlke AG in Schlieren. 1994 bis 1998 Assistenz und Doktorat am Institut für elektrische Ma-schinen der ETH Zürich. 1999 bis 2010 Entwickler und Entwicklungsleiter von elektrischen Antrieben bei Landert Moto-ren AG in Bülach. Seit 2004 Lehrbeauf-tragter ETH Zürich für das Fach «Elektro-magnetische Wandler der Mechatronik».
Seit 2011 Dozent für Leistungselektronik und elektrische Antriebe an der School of Engineering der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) in Winterthur.
Felix Jenni
Dr. sc. dipl. El. Ing.
ETH/HTL, Prof. für elek trische Energie-technik. 1977 Di - plom an der HTL Winterthur mit an-schliessender Ent-wicklungstätigkeit in der Textilindustrie. 1982 Diplom an der ETH Zürich mit nachfolgendem Doktorat an der Professur für Leistungselektronik und Messtechnik. 1989 bis 1995 Ober-assistent und Dozent für Leistungselektro-nik an der ETHZ. 1995 bis 1998 Energiebe-auftragter der ETHZ. 1998 bis 2002 Sekti-onsleiter Elektrotechnik und anschliessend bis 2008 Abteilungsleiter «Infrastruktur und Elektrotechnik» am Paul Scherrer Ins-titut. Von 2008 bis 2020 Dozent für elekt-rische Energietechnik an der Fachhoch-schule Nordwestschweiz (FHNW).
Weitere Autoren
Zum Inhalt beigetragen haben weiter Frau Dr. Hanna Putzi-Plesko (ZHAW), Herr Dr.
Urs Bikle (Stadler Rail) und Herr Dr. Martin Fierz (FHNW).
184 Anhang
Bremsenergie 172 Bremsphase 30
Bremsschaltung 111, 117, 148, 171 Brückenschaltung 99, 109, 119 Bürstenlose Gleichstrommaschine 77 C
CE-Zeichen 155
Complete Drive Module (CDM) 24 D
Dauerbelastung 72 Dauermagneterregung 59 Dauermagnetmaterialien 75 Diode 88, 89, 95, 108 Direct torque control 146 Direktanlauf 127
Direktantrieb 34, 169 Direkte Selbstregelung 146 Drain 91
Drehbewegung 19 Drehfeld 54, 59, 70
Drehfeldmaschine (DFM) 35, 36, 54, 56, 111, 123, 132, 143, 145
Drehfrequenz 58 Drehgeber 78, 134 Drehmomentbildung 59
Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien 138 Drehmomentkonstante 52, 74
Drehmomentpulsationen 67, 115 Drehschub 81
Drehstromsystem 57 Drehstromwicklung 54, 57 Drehwinkel 19, 142 Drehzahlkonstante 52 Drehzahlmessungen 180 Drehzahlregelkreise 142 Drehzahlsteuerungen 136 Drehzeiger-Modulation 115 Dreieckschaltung 55 Dreiphasenbrücke 112 Dreiphasensysteme 17 Dreiphasentransformator 49 Driven Equipment 24 Druckgusskäfige 68 Durchflutung 40 Durchflutungsgesetz 40 A
Absolutgeber 135 Abwärtssteller 108 Achshöhe 82 AC-Steller 105
Active Front End (AFE) 119, 120, 171 AL-Wert 42
Amplitudenspektrum 13 Anker 49, 50, 53, 143
Anlauf 24, 106, 125, 126, 129, 148 Anlaufmoment 127
Anlaufstrom 127, 128, 131 Anschaffungskosten 31 Antriebsauslegung 161 Antriebskennlinie 28 Arbeit 5, 11, 19
Asynchronmaschine (ASM) 36, 58, 59, 62, 106, 111, 125, 137, 144
Aufstellhöhe 83, 165 Auslauf 126, 130
Auslegungsprogramme 181 Auslegungsprozess 151
Auto-Identifikations-Routine 148 Automatisierung 24, 69
Automatisierungspyramide 152, 172 Auto-Parametrierung 149
Auxiliaries 24 B
Basic Drive Module (BDM) 24 Bauformen 81, 167
Belastungskennlinie 161 Belastungsverläufe 163 Beschleunigung 19, 29 Beschleunigungsphase 30 Betriebsarten 163 Betriebsdrehzahl 73 Betriebskosten 31 Betriebspunkt 130 Betriebsquadranten 71 Betriebstemperaturen 83 Bewegungsprofil 31 Bewegungsvorgaben 151 Biegeschwingungen 73 Bipolartransistoren 92 BLDC 77
Blindleistung 17, 19, 68, 71, 100, 107, 119, 139
Brandschutz 175 Bremse 131, 132, 162
7.2 Stichwortverzeichnis
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