Energiesparen mit dynamischem Energiespeicher

Eine Studie der Ostfalia Hochschule zeigt: Der dynamische Energiespeicher DES von Koch spart erheblich Energie. So optimiert der Bremsenergiespezialist die Antriebe von Maschinen und Anlagen.

Das Werkzeuggewicht betrug 140 kg. Insgesamt sind 20 Programme jeweils mit und ohne dynamischen Energiespeicher gemessen und verglichen worden. (Bild: Michael Koch)

Der Einsatz des dynamischen Energiespeichers (DES) von Michael Koch an einem 6-Achs-Handlingsroboter spart bis zu 21% Energie. Das zeigen die Ergebnisse der neuen Studie der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften in Wolfenbüttel.

Über einen Zeitraum von drei Monaten wurden die Versuche an einem gängigen Industrieroboter am Institut für Produktionstechnik der Ostfalia durchgeführt. Ziel der Untersuchung war die Abschätzung des Einsparpotenzials durch die Nutzung eines dynamischen Zwischenspeichers. Eingesetzt wurde ein DES mit einer Speicherkapazität von 20,4 mF. Die Testmessungen wurden an einem Handlingsroboter mit einer dazu passenden Steuerung durchgeführt, bei einem Werkzeuggewicht von 140 kg.

Betrachtet wurden originale Geoschweiß-, Klebe-und Handlingprogramme aus dem Karosseriebau der Automobilindustrie. (Bild: Michael Koch)

Insbesondere wurden originale Geoschweiß-, Klebe- und Handlingprogramme aus dem Karosseriebau der Automobilbranche durchgeführt. Die Messungen mit einem innovativen Messkoffersystem wurden insgesamt an 20 Programmen jeweils mit und ohne DES gemessen und verglichen. Die Energieeinsparungen mit dem Einsatz des DES lagen durchschnittlich bei 15,12 %. Insgesamt lagen die Einsparungen in einem Bereich von mindestens 7% bis hin zu 21%.

Weitere Prüfergebnisse, die nicht Bestandteil der Studie sind, aber aus der Praxis bei Kunden vor Ort stammen, zeigen, dass der DES nicht nur jede Menge Energie spart, sondern gleichzeitig die Taktfrequenz der Anwendung erhöht und somit für mehr Ausbringungsleistung in der gleichen Zeit sorgt. Zusätzlich wird aufgrund des DES die Lebensdauer von Antrieben verlängert. In seiner Standardausführung besitzt das aktive Puffermodul eine Speicherkapazität von rund 1,6 Kilojoule.

Das Diagramm zeigt den Geoschweißprozess (Lastfall) mit und ohne dem Dynamischen Energiespeicher. (Bild: Michael Koch)

Der DES ist wie alle anderen Dynamischen Energiespeicherlösungen von Koch nach dem Motto Plug & Play einzusetzen. Der Energiespeicher wird mit drei Litzen angeschlossen und schon kann es losgehen. Mehr Arbeitsschritte sind für den Nutzer nicht erforderlich, da der Speicher sich von Beginn an selbstständig regelt. Er eignet sich für viele Anwendungen in der elektrischen Antriebstechnik und ist ausgelegt für Drive Controller mit Zwischenkreisspannungen bis 800 Volt DC, die über einen direkten Zwischenkreisanschluss verfügen. Das Energiespeichermodul ist mit jedem gängigen Umrichtertyp einsetzbar. Den DES gibt es auch für einphasige Umrichter (KES) für eine maximale Spannung im Gleichstromzwischenkreis von 600 Volt DC, bei einer maximalen Leistung von rund 10 Kilowatt, Energiemengen von gut 1,3 bzw. 1,6 Kilojoule.

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