Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

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2. Eigenschaften eines Hochgeschwindigkeitsantriebes 19 Das Modell in Bild 2.7 gibt die Lagerverluste als Funktion der Drehzahl wieder. Da die für den Bohrvorgang aufzubringende Leistung sehr klein im Verhältnis zu den Lagerverlusten ist, kann der Bohrvorgang als Lastfall vernachlässigt werden. Für die weiteren Betrachtungen ist daher ausschließlich die drehzahlabhängige Lagerlast relevant. u s u i 1 rs j � �s i s Bild 2.7: Modell der Synchronmaschine mit räumlich sinusförmig verteiltem Erregerfluss. Darstellung in Rotorkoordinaten j�s 2.4 Drehzahlprofil im Produktionsprozess Entscheidend für die Auslegung des Antriebssystems ist die Kenntnis der Anforderungen im Produktionsprozess. Im Gegensatz zum klassischen, hochdynamischen Servoantrieb ist die erforderliche Antriebsdynamik beim Bohren sehr klein. Im Wesentlichen wird für den Bohrbetrieb eine konstante, an den Durchmesser des Bohrers angepasste Drehzahl eingestellt. Nur zum Werkzeugwechsel ist der Antrieb in möglichst kurzer Zeit von der Betriebsdrehzahl aus zum Stillstand zu bringen und anschließend wieder auf Bohrdrehzahl zu beschleunigen. Da die Bohrer mit speziellen Spannzangen innerhalb der Rotorwelle befestigt werden, sind keine besonderen Vorrichtungen für den Werkzeugwechsel erforderlich [28]. Entscheidend für die Auslegung des Antriebes ist die Tatsache, dass keine Stillstandsregelung für die Maschine erforderlich ist. Es genügt, den Rotor durch Einprägen eines Gleichstromes festzubremsen. Nach dem Werkzeugwechsel soll die Maschine wieder in möglichst kurzer Zeit auf die dem jeweils aufgenommenen Bohrer zugeordnete Be- ψ e ls ψ s | | ψ m el m Bohr f Lager m Reib �m �
2. Eigenschaften eines Hochgeschwindigkeitsantriebes 20 triebsdrehzahl beschleunigt werden. Bild 2.8 zeigt das prinzipielle Drehzahlprofil über der Zeit. Die Bohrzeiten liegen dabei im Bereich einiger Minuten, die Beschleunigungszeiten liegen bei einem Gruppenantrieb mit Asynchronmaschine im Bereich von ca. 25 Sekunden, bei einem Einzelantrieb werden Zeiten deutlich kleiner als 10 Sekunden angestrebt. n Bohrer Typ 1 Bohrer Typ 2 Bohrer Typ 3 Bohrer Typ 4 Bild 2.8: Drehzahlprofil im Produktionsprozess. Jedem Bohrerdurch- messer ist eine eigene Betriebsdrehzahl zugeordnet t s
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