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Wie drehzahlvariable Pumpenantriebe einfacher und gleichzeitig effizienter werden

Wie drehzahlvariable Pumpenantriebe einfacher und gleichzeitig effizienter werden | Drive Controlled Pump | Hydraulic Controls Division EuropeSie interessieren sich für drehzahlvariable Pumpenantriebe, die – verglichen mit konventionellen Antriebslösungen – bis zu 70 Prozent Energie sparen. Lässt Sie die Komplexität noch zögern? Dann hat Parker genau für Sie jetzt eine neue, innovative Variante seiner Drive Controlled Pump entwickelt: Die Kombination aus einer optimierten Axialkolbenpumpe mit zwei Verdrängungsvolumen in Verbindung mit einem sehr kompakten Synchron-Servomotor bietet entscheidende Vorteile gegenüber gängigen drehzahlvariablen Pumpensystemen.

Weniger Aufwand für ein besseres Ergebnis

Bei drehzahlvariablen Anwendungen werden meist Pumpen mit konstantem Verdrängungsvolumen eingesetzt, zum Beispiel Innenzahnrad- oder Flügelzellenpumpen. Das maximale Drehmoment wird hierbei stets beim höchsten Druck erreicht.

Für das Antriebssystem leitet sich daraus ein hoher Motorstrom ab, der vom Frequenzumrichter gestellt werden muss und so dessen Größe festlegt. Verstellpumpen sind eine Alternative, um das Verdrängungsvolumen der Pumpe anzupassen und so das erforderliche maximale Motormoment zu reduzieren. Soll das Verdrängungsvolumen direkt vorgegeben werden, ist jedoch eine vergleichsweise aufwändige Lageregelung der Pumpe notwendig. Deshalb bietet Parker jetzt eine neue Variante seiner bewährten PVplus Axialkolbenpumpe an: die Dual-Displacement Pump. Bei ihr kann zwischen zwei stufenlos einstellbaren Verdrängungsvolumen umschaltet werden. In der Kombination mit einem drehzahlvariablen Antrieb bietet dies u. a. folgende Vorteile:

  • Kleines Drehmoment durch Abschwenken im Druckhaltebetrieb und dadurch reduzierte Anschaffungskosten für Motor und Frequenzumrichter
  • Hohe Verfahrgeschwindigkeit bei Pressen durch Aufschwenken im Eilgang
  • Keine Unstetigkeit in der Bewegung, da kein Umschalten zwischen mehreren Pumpen notwendig ist
  • Einfache Verrohrung und Inbetriebnahme
  • Hoher Arbeitsdruck, hoher Wirkungsgrad und hohe Energieeffizienz 

Kompakter Synchron-Servomotor mit hoher Leistung

Wie drehzahlvariable Pumpenantriebe einfacher und gleichzeitig effizienter werden | Drive Controlled Pump | Hydraulic Controls Division EuropeIn Kombination mit dem Parker Synchronmotor der GVM Baureihe, der über ein Welle-in-Welle-System ohne Kupplung und Glocke mit der Pumpe verbunden wird, ergibt sich eine sehr kompakte, dynamische Einheit für einen weiten Einsatzbereich. Antriebsleistungen von bis zu 125 kW Nennleistung und 400 Nm Nenndrehmoment sind derzeit verfügbar.

Eine weitere Baugröße mit einem Spitzendrehmoment von bis zu 800 Nm ist in Vorbereitung. Der flüssigkeitsgekühlte GVM Motor fällt bei gleichbleibender Leistung zwei- bis vierfach kleiner aus als ein üblicher IE3-Motor und arbeitet ohne störende Lüftergeräusche.

Als Kühlmedium wird aufgrund der höheren Wärmekapazität bevorzugt Wasser eingesetzt, aber auch Mineralöl und Wasser-Glykol sind möglich.Die zulässige Zulauftemperatur von bis zu 65 °C ermöglicht eine direkte Kühlung über den Kühlkreislauf des Hydraulikaggregats.

Die Lösung

Speziell für Anwendungen wie beispielsweise Pressen, bei denen im Arbeitstakt die Druck- und Volumenstromanforderungen sehr stark variieren, wurde das Drive Controlled Pump System um die Dual-Displacement Pump mit flüssigkeitsgekühltem Synchronmotor erweitert. Diese Lösung kombiniert die Leistungsfähigkeit der Parker Axialkolbenpumpen PVplus mit der hohen Dynamik und Leistungsdichte des GVM Synchronmotors.

So ist es möglich, auch in anspruchsvollen Anwendungen das erforderliche Drehmoment gegenüber Konstantpumpen-Lösungen deutlich zu reduzieren und so das Antriebssystem kleiner und kostengünstiger auszulegen. Der Installations- und Inbetriebnahmeaufwand der Drive Controlled Pump ist vergleichbar mit konventionellen Lösungen. Auch ist keine komplexe Mehrgrößenregelung erforderlich und das System dadurch einfach zu bedienen.

Erfahren Sie jetzt mehr über die Parker Drive Controlled Pump und die Variante mit Dual-Displacement Pump und GVM Motor in einem ausführlichen Fachartikel oder auf unser Drive Controlled Pump Informationsseite.

 

Dr. Roland Bublitz | Industrial Applications Engineering Manager at Hydraulic Controls Division Europe Ein Beitrag von Dr.-Ing. Roland Bublitz, Industrial Applications Engineering Manager bei der Parker Hydraulic Controls Division Europe in Kaarst.

 

 

 

 

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