Environmental Engineering Reference
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Regelung der Abtriebsdrehzahl am Konstantdrucknetz.
Im Gegensatz zum vo-
rigen
Beispiel
kann
ein
verstellbarer
Hydromotor
an
einem
Netz mit
eingeprägtem
Druck
im Dauerbetrieb kaum gesteuert werden, weil sich ohne Regelung keine
stabilen Betriebspunkte einstellen. Der Motor bleibt entweder stehen oder geht
durch. Das Grundprinzip ist aber trotzdem sehr interessant, weil nach Gl. (2.22)
eine drosselfreie Anpassung des Lastmomentes an den konstanten, vorgegebenen
Druck und sogar eine drosselfreie
Energierückspeisung möglich ist.
Bild 7.23
demonstriert das typische
Regelungsprinzip: Die Arbeitsma-
schine setzt dem Hydromotor ein
gewisses Last-Drehmoment
M
ent-
gegen. Dieses erfordert im Idealfall
nach Gl. (2.22) für den vorgege-
benen
Netzdruck
p
ein
bestimmtes
Hubvolumen
V,
real mit Verlusten
nach Gl. (3.28) etwas mehr. Ist das
eingestellte Hubvolumen zu groß,
beschleunigt der Ölmotor - ist es
zu klein, bleibt er stehen. Die Kontrolle der Drehzahl ist das Schlüsselproblem.
Daher verwendet man - wie hier gezeigt - sorgfältig ausgelegte Drehzahlregelun-
gen [7.25-7.32]. Der Drehzahlsensor erfasst den Istwert, der Regelverstärker ver-
gleicht ihn mit dem Sollwert und löst ggf. eine Angleichung über die Verstellung
des Hubvolumens
V
aus. Die Steuerenergie wird dem Drucknetz entnommen. Soll
die
Arbeitsmaschine
abgebremst werden,
kann die
Bremsenergie auch in das Druck-
netz zurückgespeist werden. Gutes Regelverhalten ist vor allem bei dynamischen
Sollwertvorgaben nicht ganz einfach zu realisieren. Probleme können z. B. bei
kleinen Schwenkwinkeln oder sehr kleinen Drehträgheiten auftreten. Obwohl die
Sekundärregelung eine auffällige Analogie zur Regelung von Elektromotoren am
Gleichspannungsnetz darstellt, ist sie noch eine relativ junge Methode. In [7.29]
werden erste Patente von Pearson und Burret um 1962 sowie die in Deutschland
bekannten historischen Anmeldungen von Nikolaus ab 1977 genannt. Ab 1979
wurde das Prinzip bei Rexroth vor allem von Kordak in Zusammenarbeit
mit
Nikolaus
weiterentwickelt
[7.30].
Durch
Backé angeregt
[7.28], entstanden auch an
der RWTH Aachen hierzu grundlegende Arbeiten [7.27, 7.31, 7.32].
Bild 7.23:
Regelung der Abtriebsdrehzahl
eines verstellbaren Hydromotors bei einge-
prägtem Arbeitsdruck bzw Netzdruck, auch
als „Sekundärregelung“ bezeichnet
Konstantdrucknetze sind bei Großflugzeugen üblich. Beim Airbus A 380 wurde
erstmalig die Steuerung der Landeklappen statt mit drosselnden Ventilen mit Hilfe
der Sekundärregelung verwirklicht, siehe Kap. 9.5. Auch in mobilen Arbeitsma-
schinen gibt es vereinzelt Konstantdrucksysteme.
