Suchen

Aktuator Hydraulik und Mechanik verbinden

| Redakteur: Dorothee Quitter

Der elektrohydrostatische Aktuator kombiniert die energetischen Vorteile der elektromechanischen Antriebe mit den Kosten- und Sicherheitsvorteilen des Hydraulikzylinders.

Firmen zum Thema

Ausgeführter elektrohydrostatischer Aktuator für die Pitch-Control einer Windturbine.
Ausgeführter elektrohydrostatischer Aktuator für die Pitch-Control einer Windturbine.
(Bild: Moog)

Aufgrund der gestiegenen Energiekosten ist eine hohe Nachfrage nach Maschinen mit reduziertem Energieverbrauch bei gleichbleibender Produktivität entstanden. Ein wesentliches Einsparpotenzial liegt hierbei in der Antriebstechnik, die bisweilen elektrisch mechanisch oder hydraulisch ausgeführt wird. Beide Technologien bringen systembedingte Vor- und Nachteile mit sich. Eine Symbiose beider Antriebstechnologien stellt ein elek-trohydrostatischer Antrieb dar, der die Vorteile beider Seiten vereint und gleichzeitig ihre Nachteile umgeht.

Servohydraulische Antriebe

Die in der Servohydraulik weit verbreitete Ventilsteuerung zur Regelung und Steuerung von Zylinderantrieben zeichnet sich durch eine einfache Umsetzung für mittlere und große Leistungen sowie eine hohe Dynamik aus. Der Zylinder, als ein kostengünstig herzustellendes und vor allem zuverlässiges Konstruktionselement, übernimmt hierbei die Umformung der hydraulischen Energie in eine lineare Bewegung. Der Energie- bzw. Leistungsfluss wird hierbei über das Servoventil gesteuert bzw. gedrosselt. Aufgrund der geringen zu bewegenden Massen innerhalb des Ventils kann diese Steuerung oder Regelung mit einer sehr hohen Dynamik erfolgen. Sie ist jedoch, wie das Wort Drosselung vermuten lässt, mit systembedingten (Drossel-) Verlusten verbunden. Die Hydraulikpumpe, die die mechanische Energie auf der Antriebsseite in hy-draulische Energie umformt, wird in einem solchen System üblicherweise von einem Asynchronmotor mit konstanter Drehzahl angetrieben. Obwohl die Pumpe oft als Verstell- oder Regelpumpe ausgeführt wird und bei geringer oder nicht vorhandener hydraulischer Leistungsabnahme zurückstellt und somit keine hydraulische Leistung erzeugt, nimmt ein solches System auch im Leerlauf (keine Leistung am mechanischen Abtrieb) eine nicht unerhebliche Leistung auf. Dies ist im wesentlichen auf die Momenten- Stromkennlinie des Motors zurückzuführen.

Bildergalerie

Elektromechanische Antriebe

Elektromechanische Antriebe – speziell Spindelantriebe – zeichnen sich im Vergleich zu den klassischen hydraulischen Antrieben durch höhere Steifigkeiten bei gleichzeitig geringerem Energieverbrauch aus. Die Anschaffungskosten dieser Antriebe sind deutlich höher als die der hydraulischen Antriebe, während gleichzeitig die umzusetzenden Kräfte nach oben limitiert sind. Die eingesetzten Schraubspindeln stellen hierbei das dominante Kon-struktionselement dar – sowohl unter dem Gesichtspunkt der Kosten als auch der erreichbaren Steifigkeiten der Antriebe. Aus energetischer Sicht definieren elektromechanische Antriebe sicher die Oberklasse, was sich im wesentlichen auf das Prinzip „power only on demand“ zurückführen lässt. Aufgrund der hohen Spindelsteifigkeiten und der damit verbundenen Selbsthemmung nimmt der Antrieb zur Lasthaltung keine Energie auf.

(ID:42710488)