Stefan Hecht, Baumüller Nürnberg GmbH
2024-08-21T14:20:15+02:00
SmartValue
Baumüller

Smart Protection: Energiekosten senken?! – Simulation hilft!

Baumüller SmartValue
Holen Sie mit IoT mehr aus Ihrer Antriebstechnik raus: Baumüller SmartValue steht für den Mehrwert, den intelligente Antriebstechnik für Maschinenbau und Maschinenbetreiber bietet. Mit?Baumüller SmartValue erweitern wir den Leistungsumfang unserer Servoantriebe: Auf Basis der schon vorhandenen Daten wie Leistung, Strom, Drehmoment, Drehzahl oder Position werden dem Anwender weitere wichtige Informationen z.B. zum Betriebszustand der Maschine geliefert oder direkt im Antrieb Entscheidungen getroffen, um Maschinenausf?lle zu vermeiden. Das gleiche gilt für die zugeh?rige Auslege-Software: Mit ihr wird die Motor-Regler-Kombination optimal für die jeweilige Applikation dimensioniert und die Regler parametriert. Darüber hinaus kann über Simulation die Auslegung sofort am digitalen Zwilling verifiziert und direkt optimiert werden.

Das Problem

Das Funktionsprinzip eines Wasserstoffverdichters gleicht vereinfacht gesprochen dem eines Kolbenverdichters: Umso h?her der Druck wird, desto mehr Leistung wird ben?tigt. Doch die dazugeh?rige Anschlussleistung ist extrem hoch und kostet viel Geld. Da eine hohe Anschlussleistung nur kurzzeitig ben?tigt wird, muss die Dimensionierung der Kondensatoren optimiert werden, um die Kosten für den Maschinenbetreiber zu reduzieren.

Die Herausforderung

Use Case 4: Wasserstoffverdichter

Die hohe Leistung sollte im konkreten Beispiel durch einen elektrischen Energiespeicher gepuffert werden. Der Knackpunkt liegt hier in der Dimensionierung der Kondensatoren. Diese ist komplex und zeitaufwendig.

Die L?sung

Das Bewegungs- und Lastprofil wurde genutzt, um das ben?tigte Leistungsprofil zu berechnen. Mit der Simulation konnte schnell die wirtschaftlichste L?sung für den Kunden gefunden werden. Die Lastf?lle wurden simuliert, um herauszufinden, welches Verh?ltnis von Zwischenkreiskondensatoren und installierter Anschlussleistung am effizientesten ist. Die Simulation hat gezeigt, dass durch den Einbau von lediglich 50 mF Zwischenkreiskapazit?t die Anschlussleistung von 106 auf 50 kW mehr als halbiert wird.

Die umfangreiche Bibliothek enth?lt auch ein Modell des Energiemanagements. Damit kann die Modellierung des Wasserstoffverdichters schnell umgesetzt werden.

Vergleich der elektrischen Leistung vom Motor (rot) und der begrenzten Netzleistung (grün). Mit intelligentem Energiemanagement kann die Netzspitzenleistung halbiert werden.

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Stefan Hecht
Simulation I Baumüller Nürnberg GmbH