Elektrische Antriebe: Drehmomentregelung, Verluste, Regelexperten
Warum Antriebe mit einfacher Drehmomentregelung Wirkungsgrad verlieren, Regelungsexperten fehlen und Hairpin-Schweißnähte ungeprüft bleiben.
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Die Drehmomentregelung verschenkt Wirkungsgrad
Was passiert. Der Antrieb liefert das geforderte Drehmoment, aber mit einer Standardreglerstruktur und festen Parametertabellen. Die Maschinenparameter ändern sich mit Temperatur und Sättigung, und die Tabellen sind ein Kompromiss über den ganzen Betriebsbereich.
Was es kostet. Verluste in Motor und Umrichter, zusätzliche Wärme, die abgeführt werden muss, und eine Reserve in der Auslegung, die den Antrieb größer macht als nötig. Bei batteriebetriebenen Anwendungen ist der Verlust Reichweite.
Warum die übliche Lösung nicht greift. Größere Tabellen und feinere Kalibrierung brauchen Wochen je Variante und folgen der Maschine trotzdem nicht, wenn sie warm wird und altert. Mehr Messtechnik verteuert ein Produkt, das über den Preis verkauft wird.
Wie eine Ferndiagnose zum Festpreis das prüft. Aus Prüfstandsdaten, Strom- und Spannungsaufzeichnungen, Wirkungsgradkennfeldern und den verwendeten Parametertabellen prüfe ich, woher die Verluste kommen und wie weit eine modellbasierte Drehmomentregelung die Arbeitspunkte verschieben würde. Die Ferndiagnose zum Festpreis sagt Ihnen, ob sich eine prädiktive Antriebsregelung lohnt und was die Steuerungshardware dafür leisten müsste.
Hintergrund: Prädiktive Regelung von Antrieben und Motoren
Motorregelung für Umrichter und Servoregler braucht seltene Fachleute
Was passiert. Ein Hersteller von Antriebselektronik braucht Ingenieure, die die Motorregelung für Umrichter und Servoregler auslegen können: Stromregelkreise, Beobachter, Einstellung am Prüfstand. Davon gibt es wenige, die Stelle bleibt offen, und neue Produktgenerationen warten.
Was es kostet. Verspätete Produktfreigaben, vorhandenes Personal, das über zu viele Varianten verteilt ist, und Entwicklungswissen, das bei ein, zwei Personen liegt.
Warum die übliche Lösung nicht greift. Die Suche dauert in einem dünnen Markt lange. Eine Regelungsbibliothek vom Zulieferer bringt ein Produkt zum Laufen, aber nicht die letzte Leistung, und sie lässt sich ohne jemanden, der sie versteht, nicht an die Hardware anpassen.
Wie eine Ferndiagnose zum Festpreis das prüft. Aus Ihrer vorhandenen Regelungsstruktur, Prüfergebnissen und der Produktspezifikation prüfe ich, wo die Leistungsgrenze liegt: in der Regelung, in den Sensoren oder in der Hardware. Die Ferndiagnose zum Festpreis sagt Ihnen, was sich ohne Neueinstellung verbessern lässt und was eine längere Zusammenarbeit abdecken müsste.
Hintergrund: Prädiktive Regelung von Antrieben und Motoren
Geschweißte Hairpin-Verbindungen im Stator sind inline kaum günstig prüfbar
Was passiert. Bei Motoren mit Hairpin-Wicklung entscheiden die Laserschweißnähte zwischen den Kupferstiften über die Leistung. Einen schnellen, günstigen Test für jede Verbindung innerhalb der Linie gibt es nicht. Winzige Isolationsreste an der Schweißstelle schwächen die Naht, und Positionsfehler der Stifte werden von einem Prozessschritt in den nächsten mitgenommen.
Was es kostet. Ausschuss fertiger Statoren, Kosten für Endprüfungen, die Fehler spät finden, und die Sorge um Verbindungen, die den Test bestehen und im Betrieb ausfallen.
Warum die übliche Lösung nicht greift. Jede Verbindung mit langsamen Verfahren zu prüfen kostet Taktzeit. Stichproben verfehlen die seltene schlechte Naht. Jeden einzelnen Schritt enger zu fassen beseitigt keine Fehler, die sich über mehrere Schritte aufsummieren.
Wie eine Ferndiagnose zum Festpreis das prüft. Aus den Prozessdaten von Abisolieren, Positionieren und Schweißen samt den Ergebnissen der Endprüfung prüfe ich, welche Signale eine schlechte Verbindung vorhersagen und wie sich Fehler zwischen den Schritten fortsetzen. Die Ferndiagnose zum Festpreis sagt Ihnen, ob ein berechneter Qualitätswert eine zweifelhafte Verbindung früh melden kann und welche Daten Sie dafür erst aufzeichnen müssten.
Hintergrund: Berechnete Messwerte
Weitere Probleme in dieser Branche
Diese Probleme sind auf der Seite der Branche beschrieben, in der sie am stärksten wirken:
- Regelungsingenieure für die nächste Antriebsgeneration sind knapp (Hersteller von Schienenfahrzeugen und Bordausrüstung)
- Antriebsregelung und Aktorik für Lagerroboter (Hersteller mobiler Roboter und fahrerloser Transportfahrzeuge)
- Elektrische Hochleistungsantriebe für Flugzeuge sind schwer zu regeln (Flugzeughersteller)
- Serienfertigung von Humanoiden braucht Regelung und Prüfung im großen Maßstab (Hersteller von Humanoiden und Exoskeletten)
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In einem klar abgegrenzten Umfang und zum Festpreis sehe ich mir Ihre Daten, Ihre Regelungsstruktur und Ihre Messungen aus der Ferne an. Sie erfahren, ob das Problem auf dieser Seite hinter Ihren Symptomen steckt und was die Behebung erfordert. Sie erhalten eine kurze Zusammenfassung für die Entscheider und einen technischen Bericht für Ihre Ingenieure.