Smart Protection: Energiekosten senken?! – Simulation hilft!

Stefan Hecht, Baumüller Nürnberg GmbH

Lesedauer ca. min.

Baumüller Smart Value
Holen Sie mit IoT mehr aus Ihrer Antriebstechnik raus: Baumüller Smart Value steht für den Mehrwert, den intelligente Antriebstechnik für Maschinenbau und Maschinenbetreiber bietet. Mit Baumüller Smart Value 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 Maschinenausfälle zu vermeiden. Das gleiche gilt für die zugehörige 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 höher der Druck wird, desto mehr Leistung wird benötigt. Doch die dazugehörige Anschlussleistung ist extrem hoch und kostet viel Geld. Da eine hohe Anschlussleistung nur kurzzeitig benötigt 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 Lösung

Das Bewegungs- und Lastprofil wurde genutzt, um das benötigte Leistungsprofil zu berechnen. Mit der Simulation konnte schnell die wirtschaftlichste Lösung für den Kunden gefunden werden. Die Lastfälle wurden simuliert, um herauszufinden, welches Verhältnis von Zwischenkreiskondensatoren und installierter Anschlussleistung am effizientesten ist. Die Simulation hat gezeigt, dass durch den Einbau von lediglich 50 mF Zwischenkreiskapazität die Anschlussleistung von 106 auf 50 kW mehr als halbiert wird.

Die umfangreiche Bibliothek enthält 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.

Haben Sie noch Fragen?

Stefan Hecht
Simulation I Baumüller Nürnberg GmbH

Unser zuständiger Experte hilft Ihnen gerne weiter.

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