Pagina 9 van: Aandrijftechniek – nummer 1 – 2017
TeCHNieK Hydraulisch
www.AT-aandrijftechniek.nlfebruari 2017 AT AANDRIJFTECHNIEK 9
pomp aan, die is verbonden met de twee
kamers van een hydraulische cilinder. Af-
hankelijk van de stromingsrichting gaat
de cilinder in of uit. De vermogensrege-
ling gebeurt door de motor/pomp-combi-
natie. Het veranderen van het toerental
van de motor zorgt voor verandering van
de stroomsnelheid en daarmee de snel-
heid van de cilinder. De drukken in de ka-
mers zijn lastafhankelijk. Hierdoor kan de
elektrohydrostatische actuator efficiënt
omgaan met energie en naar behoefte
vermogen leveren (zie afb. 1 en de tabel).
Dankzij het energetisch rendement van
het systeem neemt de hydrauliekolie wei-
nig warmte op. De opwarming ligt typisch
in het gebied van 40°C tot 60°C in een om-
geving van 25°C. Convectiekoeling van de
hydrostatische overbrenging is meestal
voldoende, waardoor een warmtewisse-
laar kan vervallen. Hierdoor zijn compacte
modulaire eenheden met een autonoom
hydraulisch systeem mogelijk. De olie ver-
oudert maar weinig en hoeft tijdens de
gehele levensduur van het systeem ge-
woonlijk niet te worden ververst. Het ont-
werp van een EHA-as is zeer flexibel; er
zijn verschillende layouts mogelijk en die
kunnen worden aangepast om fail-safe
opties uit te voeren. Ook zijn seriële be-
wegingen van meerdere assen aange-
stuurd vanuit een enkele pomp mogelijk.
Voor motion control assen die grotere
krachten of grote overbrengingsverhou-
dingen vergen, biedt het EHA-concept
significante voordelen boven elektrische
en elektromechanische assen. Tegelijker-
tijd kunnen machinebouwers profiteren
van een volledig elektrische interface en
kan worden bespaard op leidingen en hy-
drauliekolie.
basisfunctionaliteit
Hydrostatische actuators worden vooral
gebruikt in mobiele en luchtvaartapplica-
ties. Tabel 1 geeft de motivatie hiervoor.
Compactheid en laag gewicht zijn in deze
applicaties cruciaal. In het algemeen zijn
er vier kenmerkende basiscircuits voor
EHA’s (zie afb. 2). Applicatie- en klantspe-
cifieke oplossingen kunnen tot deze cir-
cuits worden herleid.
De eenvoudigste systeem-layout voor een
elektrohydrostatische actuator is die voor
een gebalanceerde cilinder. Voor ongeba-
lanceerde cilinders moeten de ongelijke
vloeistofstromen voor de twee cilinderka-
mers worden gecompenseerd. Een typi-
sche oplossing voor de compensatie van
de niet-gelijke flows QA en QB is het ge-
bruik van twee pompen zoals getoond in
afb. 2. Dit compensatiecircuit is in veel ap-
plicaties als standaard oplossing be-
proefd. Het gebruik van een op maat ge-
maakte pomp met drie poorten is een
slimme oplossing, die een reductie van
componenten en daarmee van de sys-
teemkosten mogelijk maakt. Zo’n pomp-
ontwerp is momenteel in ontwikkeling.
In alle hydrostatische transmissies kan de
interne en externe lekkage van de compo-
nenten, met name de pomp en de cilin-
der, worden gecompenseerd door twee
verschillende benaderingen. Het kan óf
via een kleine hulptoevoereenheid óf via
een pomphuisaansluiting naar het voor-
drukcircuit. In beide gevallen wordt een
lagedrukaccumulator toegepast om de
hydrostatische overbrenging onder voor-
druk te brengen. Een hulptoevoer in com-
binatie met een open tank maakt een vol-
ledige decompressie van het system mo-
gelijk voor onderhoud, servicewerk zaam –
heden, fail-safe situaties of tijdens een
noodstop. Verder kan het hulpcircuit wor-
den gebruikt voor centrale filtratie en koe-
ling. Deze benadering wordt meestal ge-
bruikt in toepassingen waar meer dan
twee elektrohydrostatische assen worden
gebruikt en de afstand tussen de assen
vrij klein is.
Aan de andere kant verandert een accu-
mulator met een tank onder voordruk de
actuator in een volledig gesloten system.
Zo’n system met een accumulator als tank
eM eH eHa
Energetisch rendement v x v
Milieureinheid v x v
Laag geluidsniveau v x v
Hoge krachten x v v
Geen terugslag x v v
Verschillende actuatortechnologieën met elkaar vergeleken
4
Afb. 1. Schema van
een elektrohydro-
statische actuator
Afb. 2. Karakteristieke basiscircuits voor EHA’s
08-09-10-11.indd 9 06-02-17 11:07