Ansatz: Energieverbrauch senken und zugleich den Nutzen erhöhen
Elektrische Antriebe bieten technologisch erweiterte Möglichkeiten im Vergleich zum rein hydraulischen Antrieb. Bei vielen Anwendungen lassen sich dadurch neue oder erweiterte Funktionen realisieren, welche den Nutzen für den Maschinennutzer erhöhen.
Die Herausforderung:
Ziel war es, eine möglichst große Verbesserung des täglichen Energieverbrauchs zu erreichen bei gleichzeitig möglichst geringem Eingriff in die Maschinenkonstruktion. Dadurch wollten wir die time-to-market ebenso reduzieren wie die Entwicklungskosten. Und zugleich schnell zu einer ausgereiften Gesamtlösung kommen.
Die Lösung: nur die energetisch relevanten Antriebe elektrifizieren
Eine Analyse der energetischen Relevanz und der funktionalen Umsetzung führte zu folgendem Ergebnis:
- Fahren des Baggers: bei nur geringen Fahrstrecken lohnt eine Elektrifizierung meist nicht. Im Falle von Radbaggern und zugleich längeren Fahrstrecken empfiehlt sich eine elektromechanische Lösung
- Schwenkbewegung: diese Bewegung hat hohes Potenzial zur Rekuperation und wird vorzugsweise elektromechanisch realisiert.
- Haupthubbewegung: Umsetzung als direkt-elektrohydraulische Lösung. Ein Inverter regelt einen Motor und der betreibt eine Pumpe, welche wiederum nur für den Hubzylinder zuständig ist. Durch den Entfall der Drosselung über Drosselventile und die Rekuperation beim Senken werden große energetische Verbesserungen erzielt
- Übrige Bewegungen: verbleiben vorteilhaft klassisch hydraulisch. Also eine (deutlich kleinere) Hydraulikpumpe versorgt über Regelventile diverse hydraulische Bewegungen
Zusatznutzen: Spezielle Funktionen durch Software direkt im Inverter
Zu den erweiterten Möglichkeiten durch die Nutzung elektrisch geregelter Antriebe gehört insbesondere die Möglichkeit einer Drehmomentmessung ohne zusätzliche Sensoren – rein aus den internen Messgrößen im Inverter.
Wir bei ARADEX nennen das VirtualSensor und haben diese Technologie in den letzten Jahren auch für den Einsatz in mobilen Anwendungen optimiert. Neben dem Einsatz in elektromechanischen Bewegungen zeigen sich auch sehr deutliche Möglichkeiten beim Antrieb von Hydraulikpumpen.
