Pagina 10 van: Aandrijftechniek – nummer 1 – 2017
www.AT-aandrijftechniek.nl februari 2017 AT AANDRIJFTECHNIEK10
maakt het de gebruiker mogelijk de actu-
ator in clean room applicaties te gebrui-
ken. Deze systemen vormen een eenheid
die snel en gemakkelijk ‘in het veld’ kan
worden vervangen. Service- of onder-
houdstaken die opening en drukloos
maken van het system vereisen, brengen
een leegmaken en opnieuw voorladen
van het system met zich mee, en dat kan
buiten de clean room gebeuren.
Concept van bouwstenen
Moog heeft een elektrohydraulische actu-
ator ontwikkeld die geschikt is voor de
industriële automatiseringsmarkt waar
eisen worden gesteld aan kosten, mi-
lieucertificatie en connectiviteit. De voort-
durende prijsdaling van vermogenselek-
tronica en servomotoren heeft daarbij
een rol gespeeld. EHA’s vormen qua prijs
nu een concurrerend alternatief voor tra-
ditionele (klepgestuurde) hydraulische
oplossingen. Door het wegvallen van hy-
drauliekleidingen, hulppompen, ser-
vokleppen en het onderhoud aan filters
en kleppen is de EHA een aantrekkelijke
optie. De autonome systeembenadering
geeft een hoge betrouwbaarheid: fouten
en onderhoud van individuele componen-
ten of een traditioneel elektrohydraulisch
systeem worden verminderd of zelfs geëli-
mineerd.
Om het systeem voor meer toepassingen
toegankelijk te maken, hanteert Moog
een modulaire benadering. Standaard
bouwstenen zoals servodrive, servomo-
tor/hydropomp-combinatie, manifold en
cilinder kunnen op maat worden gemaakt
voor de exacte behoeften van de applica-
tie. Dit zal de engineering voor machine-
bouwers verminderen en hun ‘time to
market’ verbeteren. Dit concept biedt een
hoge mate van flexibiliteit in termen van
functionaliteit, druk/flow of kracht/snel-
heid, mechanische aansluiting en inbouw-
eisen. De klant kan de aansluiting vrij kie-
zen en kan bestaande infrastructurele
apparatuur blijven gebruiken.
De standaard bouwsteencomponenten
zijn al vele jaren beproefd in het veld en
worden aangepast aan de specifieke eisen
in een EHA. Zo zijn bijvoorbeeld de pomp-
behuizing, de pomp- en de motoraanslui-
ting aangepast. De basispomp is een radi-
ale plunjer machine met een hoog rende-
ment, laag geluidsniveau en vierkwadran-
ten bedrijf. Maar er kan ook gemakkelijk
een tweetraps hydrostatische transmissie
worden gerealiseerd via een aanpassing
op de pomp voor dubbele opbrengst
(dual displacement).
Toepassingen en uitdagingen
Moog bouwde samen met het Institut für
Fluidtechnik van de TU Dresden de EHA-
technologie in een pers met matrijsdem-
ping zodat het concept objectief kon wor-
den vergeleken met een traditioneel sys-
teem met servokleppen. Doel was een
verbeterd energetisch rendement van het
systeem te realiseren, met tegelijkertijd
dezelfde dynamische prestaties die be-
kend zijn van de originele, klassieke
systeemarchitectuur.
Het conventionele systeem was een hy-
draulische pers. De matrijsdemping be-
stond uit vier cilinders die ieder werden
geregeld met behulp van servokleppen.
Alle vier assen werden gevoed door een
pomp met variabele opbrengst. Vervol-
gens werd een EHA systeem geïnstalleerd
voor elke cilinder in de matrijsdemping,
bestaande uit een elektrische servomotor
gekoppeld aan een radiale plunjerpomp.
Alle vier assen werden gekoppeld aan een
accumulator om het lagedrukniveau te
ondersteunen. Tijdens het dieptrekproces
fungeerde de servomotor/pomp eenheid
als generator. Via de servodrive was het
mogelijk om de teruggewonnen energie
van de matrijsdemping aan te bieden aan
de stempelactuator, zie afb. 3.
Tijdens een volledige machinecyclus kon-
den bij tests energiebesparingen van on-
geveer 30% worden gehaald bij vergelijk-
bare dynamiek en functionaliteit van de
drukregeling. Dit is een significante ren-
dementsverbetering, zeker in het licht van
de grote hoeveelheid energie die dit type
machine elk jaar verbruikt. Een bijkomend
voordeel is de substantiële vermindering
of zelfs vervallen van oliekoeling als ge-
volg van het verdwijnen van smoorverlie-
zen. Deze test geeft aan dat EHA-techno-
logie een levensvatbaar alternatief mo-
tion control systeem is vanuit het oogpunt
van prestaties, met het voordeel van het
hogere energetisch rendement, zie afb. 4.
Om te evalueren of een elektrohydrostati-
sche aandrijving geschikt is voor een ap-
plicatie moet ook de economische kant
worden bekeken. Een EHA functioneert
besturingstechnisch op dezelfde manier
als een elektromechanische oplossing.
Vanuit de controller (in de meeste geval-
len een PLC) gezien zijn de interfaces
identiek terwijl de bewegingsprofielen
worden voorbereid via digitale interfaces.
Met dit in gedachten zijn er twee ideale
toepassingen voor een EHA:
1. bewegingen in elektromechanische
machines die voor een klein aantal
assen een hogere kracht of hogere ver-
mogensdichtheid nodig hebben, bij-
voorbeeld spuitgietmachines;
2. hydraulische apparaten zoals persen,
walsen of stoomturbines.
Machines die een relatief klein aantal hy-
draulische assen nodig hebben, zijn in het
algemeen uitstekende kandidaten voor
EHA.
Afb. 3: Layout van
de dieptrekpers met
gebruik van EHA’s
voor de matrijsdem-
ping
08-09-10-11.indd 10 06-02-17 11:07