Stefan Hecht, Baumüller Nürnberg GmbH
2024-08-21T14:23:43+02:00
SmartValue
Baumüller

Smart Protection: Ein hohes Last-Tr?gheitsverh?ltnis führt zu Schwingungen?! – Simulation hilft!

Treten Schwingungen dauerhaft auf, kann das negative Folgen für einzelne Antriebselemente wie die Kupplung oder das Getriebe haben. Ein Ausfall der Maschine droht.

Das Problem

In Applikationen mit einem ungünstigen Last-Tr?gheitsverh?ltnis zwischen Antrieb und angetriebener Mechanik kann es dazu kommen, dass Schwingungen im Antriebssystem auftreten. Neue Parametereinstellungen lassen sich nur schwer vornehmen.

Die Herausforderung

Use Case 1: Walzenantrieb

Im konkreten Beispiel treibt ein kleiner Motor eine gro?e Walze an, um den Kleber für die Fertigung von Wellpappe aufzubringen und diese zum n?chsten Verarbeitungsschritt zu bef?rdern. Der Knackpunkt liegt hier bei einem hohen Last-Tr?gheitsverh?ltnis von 1:218, das die Parametrierung der Regler erschwert, da Standard-Einstellungen das Problem nicht beheben k?nnen. Die Anlage hat sich aufgeschwungen und Kupplung sowie Getriebe sind bereits kaputt gegangen. Neue Parametereinstellungen lassen sich nur schwer vornehmen.

Die L?sung

Im Betrieb der Maschine wurden Datens?tze und Messwerte aufgezeichnet, die Auskunft über z.B. den Drehzahl- und Stromverlauf geben. Mit diesen Informationen konnte ein virtuelles Simulationsmodell erstellt werden. Anschlie?end wurden die Daten in die Simulation eingelesen. So lie? sich im ersten Schritt das Simulationsmodell mit der Realit?t abgleichen. Im zweiten Schritt wurde die optimale Reglereinstellung gefahrlos an dem Simulationsmodell ermittelt. So konnte ein sicherer Betrieb erm?glicht und das Regelverhalten der Glue-Roll optimiert werden.

Realer Antriebsdatensatz und reale Messung wurden direkt in ProSimulation eingelesen. Das Drehzahlverhalten der realen Maschine (pink) wird durch das Simulationsmodell (schwarz) detailliert abgebildet. In beiden Messungen ist die Schwingung zu erkennen.

Mit den in ProSimulation gefundenen Reglereinstellungen verl?uft der Drehzahlistwert (schwarz) ohne Schwingungen und erm?glicht ein optimales Betriebsverhalten der Maschine. Dieser Datensatz kann exportiert und direkt auf den Antrieb geladen werden. Somit wurde mit ProSimulation die optimale Parametereinstellung gefunden.

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Stefan Hecht
Simulation I Baumüller Nürnberg GmbH