Analyse und Auslegung energieeffizienter Servoantriebssysteme

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Für die Steigerung der Energieeffizienz von Servoantriebssystemen für Punkt-zu-Punkt Bewegungsaufgaben werden Freiheitsgrade für die Projektierung analysiert. Dabei ist es besonders wichtig nicht nur einzelne Komponenten, sondern das Zusammenspiel aller Komponenten und Freiheitsgrade zu berücksichtigen. Es wird ein analytisches Verlustleistungsmodell entwickelt, das allein mit Datenblattangaben parametrierbar ist und womit die Verluste abhängig vom Arbeitspunkt und den Projektierungsfreiheitsgraden berechenbar sind. Die wesentlichen Projektierungsfreiheitsgrade sind Parameter der Bewegungssteuerung, die Wahl der Getriebeübersetzung, die Größe der Zwischenkreiskapazität sowie die Dimensionierung und Ausnutzung von Motor, Getriebe und Umrichter. Die Ergebnisse der Untersuchung zur Energieeffizienz werden in Form von Projektierungsregeln und einem Projektierungsschema zusammengefasst. Diese Ergebnisse sind vor allem für Ingenieure interessant, die sich mit der Projektierung von Servoantriebssystemen beschäftigen. Die Erkenntnisse dieser Arbeit zeigen auch, wie bereits beim Motordesign sowie der Konstruktion der Mechanik und Bewegungsplanung die Energieeffizienz beeinflusst wird.