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模拟和优化

我们希望为您的机器配备最佳驱动系统。并且,我们的目标是保持尽可能少的工作量及成本。为此,我们的专家非常乐意在机器的设计、模拟、调试以及优化方面为您提供帮助和支持。

您是否希望拥有一台能实现复杂的、非线性运动的机器,例如:曲杆或偏心轮?您是否正在寻找最佳驱动方案,并希望可以无风险地检测各种功能和设置?那么,请使用我们“模拟专家”服务。我们的团队将为您带来工艺流程和驱动方面的专业知识,以及应对复杂运动应用的丰富经验。

除了针对设计和虚拟调试进行驱动系统模拟之外,我们还在组件层面进行模拟应用。因此,我们能对组件的各种结构化调整进行测试,并针对不希望出现的应力负载提供个性化电机解决方案。

我们非常乐意为您提供支持!

  • 虚拟调试
  • 尺寸/设计
  • 优化现有机器和设备
  • 培训/指导机器操作员和服务技术人员
  • 支持及功能和组件的持续开发

您面临的挑战

您是否正在为做复杂的、非线性运动的机器寻找最佳驱动解决方案?

我们的产品

请通过 Mail 或电话方式联系我们。很高兴能为您提供一手技术信息。

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给我们写信,我们的销售专家将很乐意为您提供咨询。

我们的团队合作

借助检查清单了解您机器和设备的所有重要技术信息。您可靠的专属联系人将与您取得联系。

我们的服务

我们首先使用 sizemaXX 或 SERVOsoft 设计软件,随后在 ProSimulation 中进行建模。根据收集有关运动控制、负载曲线等信息,为您的应用创建模型,并确定最具理想尺寸的组件。

您的收获

  1. 您将获得一份最高效驱动系统组件的清单,同时这些组件已利用最新模拟技术进行了验证。
  2. 您想继续使用模型进行工作?没问题,欢迎您亲自使用我们的 ProSimulation 软件。我们将提供您机器的模型。
  3. 如果您愿意,我们的专家将为您提供支持,直至完成虚拟调试。

您的优势

完成模拟后,我们便能优化驱动系统的设计。必要时可更换原型,并无风险地测试不同衍生型和设置。调试流程明显更快和更轻松。

应用案例:什么时候使用模拟?

解决方案 1:取样锤

可借助取样锤在两秒钟内以 5 m/s 的速度从传送带上自动取多达 300 kg 的铁矾土。

锤子的调试和优化极具挑战性,因为需要在非洲正在进行的生产过程中完成该项任务。如果参数设置错误,则锤子可能会卡在传送带上、堵住输送的物料,从而导致整个生产过程停止。这将导致高昂的停产成本。此外,测试锤子的时间窗口总是设置得非常短。

“借助 ProSimulation,我们能够在模拟中以虚拟方式绘制出锤子的运动轮廓及调节方式,并进行优化。这样,我们便可在模拟中对驱动表现进行大量测试及评估。通过该项措施,消除了造成实际机器传送带停机的风险”,Motion Tronic 公司的 Franscoir Potgieter 对此解释道。

纽伦堡的模拟团队在调试软件中创建了机器的虚拟模型,其中包含了所使用的驱动组件。模拟参数可直接取自实际机器数据,并从标准库组件中构建。

Simulation model in ProSimulation
ProSimulation 中的取样锤模拟模型。

comparison between real and simulated speed values
真实转速实际值(蓝色)与模拟转速实际值(绿色)之间的对比显示出良好一致性。

Motion Tronic 简单且用户友好的操作,让人深刻印象:“得益于 ProDrive 的整体集成度,我们无需事先了解便能进行模拟,并从而虚拟测试锤子的驱动表现”,Potgieter 说道。

解决方案简要说明:

正在生产时执行取样锤的调试。为了延长机器上极其有限的时间,采用虚拟方式进行调试。其最大优势是生产可以轻松继续。

应用:氢气压缩机的能源管理

由于氢气压缩机需要的电网连接功率较高但所需时间却极为短暂,因此造成了较高的成本。Baumüller 专家提出通过能源管理来减少电网连接功率的想法,并立即获得了设备制造商的认可。高功率应通过电能储存器进行缓存。关键问题在于电容器的尺寸。这项工作既复杂又耗时。

virtual model in ProSimulation
丰富的资料库还包含一个能源管理模式。这使得氢气压缩机的建模得以快速实现。

Comparison power
电机功率(红色)与有限电网功率(绿色)的比较。通过智能能源管理,电网峰值功率可减半。

氢气压缩机的工作原理与活塞压缩机类似:压力越高,所需功率就越大。

Baumüller 从客户处获得了运动和负载曲线数据,并以此计算出所需功率曲线。目的是减少机器的连接功率,旨在最大程度降低机器运营商的成本。完成模拟后,便可简便快速地为客户找到最经济的解决方案。模拟结果表明,只需安装 50 mF 的链路电容器,就可将连接功率从 106 kW 减少到 50 kW,减幅超过一半。

解决方案简要说明:

高连接功率会导致机器运营商的高成本。Baumüller 团队对负载情况进行了模拟,以找出链路电容器和已安装连接负载的最佳比例。通过选择带集成能源管理功能的最佳驱动装置,可将连接功率降低 50%以上。

组件层面的建模

如果电机带有特别高的负载,则通常标准组件不会被纳入考虑范围。通过对电机进行建模,Baumüller 可以模拟电机上的异常负载,并测试各种结构化调整的有效性。通过这些新方法,Baumüller 节省了时间和成本并创造了空间独立性,这在全球化、数字化和网络化时代是日益增长的发展趋势。电机建模和驱动系统模拟,这些都是 Baumüller 服务范围的新亮点。

应用案例:冷成型机器

一位客户希望将其用于部件旋转锻造的机器,从液压驱动技术转换为电力驱动技术。因为刀具振荡产生的振动会通过主轴被继续传递给电机。其结果是造成轴承损坏,导致电机过早失灵。虽然 Baumüller 电机使用寿命最长,但也只有几个星期,对客户来说远远不够。

motor insides在电机建模时,将真实模拟触点及其特性机床制造商在产品开发的早期阶段就向 Baumüller 提出了驱动技术方面的要求。通过机器制造商和驱动系统专家之间的密切合作,目标是实现工艺可靠性以及资源效率优化的关键要求。

为确定振动程度,在带 Baumüller 标准电机的机器上进行了相关测量。然后,将获得的参数作为模拟基础数据,以便用实际振动对电机进行虚拟负荷测试。

作为在电力驱动技术领域拥有数十年专业经验的专家,Baumüller 针对电机创建具备所有相关特性的模型。其中包括有关材料、触点和连接类型的信息。分析时不纳入考虑的部件,将会扣除质量和相应的质量惯量值。

解决方案

计算结果表明,在假定的负载下,如果使用两个径向推力球轴承取代默认的滚柱球轴承,理论上可以将使用寿命从几百小时延长到 50,000 小时以上。因此,可以在实际物理测试之前选择合适的措施,并对其有效性进行论证。

为计算而建立电机模型乍一看似乎很复杂。然而,使用建模电机进行的模拟可被视为原型构建的一种真正替代方案,具有极大的优化潜力。