Werkzeugmaschinen Antriebe Hauptantriebe © Prof. Dr. H.-J. Weber 09.04Werkzeugmaschinen 1 1

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Werkzeugmaschinen

AntriebeHauptantriebe

© Prof. Dr. H.-J. Weber 09.04


1. Welche Aufgaben haben die Antriebe der Werkzeugmaschinen?

2. Welche beiden Arten von Antrieben unterscheidet man und was sind ihre Aufgaben?

3. Welche Entwicklungstendenzen sind für alle Antriebe zu beobachten?

4. Wie können die Antriebe eingeteilt werden?© Prof. Dr. H.-J. Weber 09.04

Fragen zu Hauptantrieben


5. Welche Anforderungen werden an Hauptantriebe gestellt?

6. Welche Ausführungsformen von Hauptantrieben gibt es in Wkzm?

7. Wie ist der Aufbau von Gleichstrommotoren?

8. Wie können Gleichstrommotore geregelt werden?© Prof. Dr. H.-J. Weber 09.04



8. Wie sieht der Momentenverlauf über der Drehzahl bei Gleichstrommotoren aus?

9. Was sind die Vor- und Nachteile von Gleichstrommotoren?

10. Wie sieht der Momentenverlauf über der Drehzahl bei Drehstromasynchronmotoren aus?

11. Was sind die Vor- und Nachteile von Drehstromasynchronmotoren?© Prof. Dr. H.-J. Weber 09.04



13. Wie sind hydraulische Antriebe aufgebaut?

14. Was sind die Vor- und Nachteile von hydraulischen Antrieben?

15. Wo werden hydraulische Antriebe heute eingesetzt?




1. Welche Aufgaben haben die Antriebe der Wkzm?

Erzeugung der Relativbewegung



2. Welche beiden Arten von Antrieben unterscheidet man und was sind ihre Aufgaben?

Hauptantriebe– Erzeugung der Schnitt- bzw. Umformbewegung

Nebenantriebe– Erzeugung der Vorschub-, Einstell- und

Schaltbewegungen



3. Welche Entwicklungstendenzen sind für alle Antriebe zu beobachten?

Verstärkt Einzelantriebe

Stufenlose Regelbarkeit

Elektrische Antriebe


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4. Wie können die Antriebe eingeteilt werden?



5. Welche Anforderungen werden an Hauptantriebe gestellt?

• Hoher feingestufter Regelbereichnmax/nmin = 100/1Leistungsbereich

• 0,5 bis 500 kWTendenz => stufenlos

• Guter Gleichlauf, hohe Steifigkeit

• Keine hohen Anforderungen an Dynamik



6. Welche Ausführungsformen von Hauptantrieben gibt es in Wkzm?

• Elektrische Gleichstrommotoren

• Elektrische Asynchronmotoren

• Hydraulische Antriebe







Ankerspannung:

Ua = K1 · F · n + Ra · Ia

Moment

M = K2 · Ia · F



8. Wie können Gleichstrommotore geregelt werden?

1. Ankerregelung = F Fmax ; Ia = Ia max

n ~ Ua ; M = Mmax = K2

Pmax = Ua · Ia = K1 · F · n · Ia + Ra · Ia2

mech.Leistung

Verlust

P ¹ konst

Regelbereich mit konstantem Drehmoment



8. Wie können Gleichstrommotore geregelt werden?

2. Feldregelung

U = Ua max ; Ia = Ia max

n ~ 1/ F ; M ~ F Pmax = Ua max · Ia max = K1 · F · n · Ia max + Ra · I²a max

mech.Leistung

Verlust

P = konst

Regelbereich mit konstanter Leistung



9. Wie sieht der Momentenverlauf über der Drehzahl bei Gleichstrommotoren aus?

Ankerregelung Feldregelungn

M

Verlust

Bürstenfeuern

P




10. Was sind die Vor- und Nachteile von Gleichstrommotoren?

Vorteile– einfache und gute Regelbarkeit– hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen

Nachteile

– Geleichspannung muß erzeugt werden– mech. Verschleiß an Bürsten => Wartung– Drehzahlgrenzen („Bürstenfeuern“)– Kommutierungsgrenzen 3500 (7000) U/min



11. Wie sieht der Momentenverlauf über der Drehzahl bei Drehstromasynchronmotoren aus? Kippmoment

Rutschkupplung



12. Was sind die Vor- und Nachteile von Drehstromasynchronmotoren?

Vorteile– sehr robust– kleine Motorlängen– hohe maximale Drehzahl– kurze Hochlauf- und Bremszeiten (hohe

Dynamik)– praktisch wartungsfrei– hohe Schutzart– Betriebsbereich stabil– kostengünstig– Strom im Netz



12. Was sind die Vor- und Nachteile von Drehstromasynchronmotoren?

Nachteile– „abwürgen“ bei Kippmoment– nur eine Drehzahl bei 50 Hz Frequenz

Þ umschaltbare PolpaarzahlenÞ Frequenzregelung

– Drehzahlen bis 12000 U/min– Stufenlos regelbar

Þ heute „Standardantrieb“



12. Wie sind hydraulische Antriebe aufgebaut?




Vorteile:– Darstellung großer Kräfte und Momente– kompakt (hohe Leistungsdichte)– Linearbewegung leicht darstellbar– einfach stufenlos regelbar– gute Dynamik



• Nachteile:- schlechter Wirkungsgrad- Wärmeentwicklung- hoher Verschleiß




14. Wo werden hydraulische Antriebe heute eingesetzt?

Sonderaufgaben– hohe Kräfte und Momente– hohe Leistungsdichte– hohe Dynamik– Linearbewegung


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