PUB - Efficiency of common pilot control and the energy saving potential of electromechanical actuators

 

Kleine Hydraulikventile werden in der Regel durch elektromechanische Wandler wie Magnete oder Schwingspulen betätigt. Normalerweise wachsen die erforderlichen Betätigungskräfte mit zunehmender Größe des Ventils. Daher ist die Anwendung direkter elektromechanischer Stellantriebe heutzutage auf Ventile der Nenngröße 10 oder kleiner beschränkt. Größere Ventile werden in der Regel vorgesteuert, was sich durch eine hohe Leistungsdichte und große erreichbare Kräfte auszeichnet. Diese Systeme sind jedoch aufgrund des prinzipbedingten Lecköls und weiterer systemspezifischer Verluste im Vorsteuerkreis ineffizient.

 

Inhalt

Autoren: Vonderbank, Tobias; Schmitz, Katharina

Wie frühere Forschungsarbeiten gezeigt haben, können elektromechanische Betätigungssysteme bei großen Wegeventilen als praktikable Alternative zu vorgesteuerten Ventilen eingesetzt werden. In diesem Beitrag wird das Energieeinsparpotenzial alternativer elektromechanischer Betätigungssysteme analysiert. Dazu wird an einem zwangsüberlagerten 4-Wege-3-Zustands-Wegeventil ein Vergleich des energetischen Gesamtoutputs bei üblichen hydraulischen Vorsteuerschaltungen und elektromechanischer Betätigung auf Basis eines Prototyps eines entwickelten elektromechanischen Betätigungssystems durchgeführt. Über den reinen Aktor hinaus wird auch die Komplexität des gesamten hydraulischen Systems untersucht. Der Einfluss des Systemdesigns und des Regelungsansatzes wird berücksichtigt, um das Gesamtsystem abzubilden.