Wie Elektromechanik die Hydraulik in der Umformtechnik ersetzen kann

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Antriebsverstärker mit Energierückspeisung

Der Einsatz der SD2-Antriebsverstärker bringt darüber hinaus handfeste wirtschaftliche Vorteile: Weil die Bremsenergie der Pressen genutzt werden kann wird die Energieeffizienz der gesamten Anlage deutlich verbessert. Ein Stanz- oder Pressvorgang dauert etwa 200 bis 250 Millisekunden. In dieser Zeit beschleunigt der Motor und bremst wieder voll ab. „Nach dem Bremsen der Presse ist noch Rotationsenergie vorhanden, die entweder über einen Widerstand in Wärme umgewandelt und damit vernichtet werden kann. Oder man versucht, sie für den Prozess zu nutzen“, so Weber. Weil beim Bremsen der Pressen sehr viel Energie in extrem kurzer Zeit entsteht, ist eine direkte Rückspeisung ins Stromnetz technisch kaum möglich. Stattdessen wird die Energie in Kondensatoren geladen und dort bis zum nächsten Pressvorgang quasi zwischengespeichert.

Elektromechanische Systemlösung

„Die SD2-Antriebsverstärker bieten uns die Möglichkeit, auf die Zwischenkreisspannung zuzugreifen und die Energie aus den Kondensatoren beim nächsten Pressvorgang zusätzlich zu dem aus dem Netz entnommenen Strom zu nutzen“, erläutert Weber. Damit es dabei nicht zu Überlastungen kommt, wurde die Ladeschaltung so modifiziert, dass die kurzschlussartig anfallende Energie aus den Kondensatoren problemlos genutzt werden kann. Jede einzelne Presse ist dazu mit einem digitalen SD2-Antriebsverstärker und einem Kondensator ausgestattet. Die einzelnen Pressen sind in einem Zwischenkreis zusammengeschaltet, die aus den Kondensatoren entnommene Energiemenge wird dabei gemittelt. Die Einsparungen, die sich auf diesem Weg erreichen lassen, sind erheblich: Je nach Applikation benötigt eine Presse insgesamt zwischen 2 und 2,2 kW Leistung. Durch die Nutzung der in den Kondensatoren gehaltenen Energie lassen sich davon etwa 1 bis 1,5 kW sparen. Diese Energie wäre ansonsten als Wärme nicht nur ungenutzt geblieben, sondern hätte unter Umständen sogar mit erneutem Energiebedarf über Lüfter oder Kühlungssysteme abgeführt werden müssen.

Angesichts der dargestellten Vorteile wundert es nicht, dass nicht nur bei Hettich intensiv darüber nachgedacht wird, alte hydraulische Umformtechnik verstärkt durch elektromechanische Pressen zu ersetzen. Moderne Planetenrollen-Gewindetriebe, leistungsfähige Antriebssysteme mit hoher Leistungsdichte und intelligente Steuerungen ermöglichen die Konstruktion von elektromechanischen Systemlösungen, die eine echte Alternative zur Hydraulik bieten.

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