Planung energieeffizienter Trajektorien unter Ausnutzung von Energiespeichern und Energieaustausch zwischen elektrischen Antrieben
| Team: | Dipl.-Ing. Christian Hansen |
| Jahr: | 2010 |
| Förderung: | Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) |
| Ist abgeschlossen: | ja |
Elektrische Antriebsmaschinen können im Allgemeinen motorisch und generatorisch betrieben werden. In Mehrachsanwendungen (Beispiele: Industrieroboter, Hochregalbediengeräte etc.) lassen sich die umrichterinternen Gleichstromzwischenkreise der Einzelachsen zusammenschalten, sodass hierdurch ein kontinuierlicher Energieaustausch zwischen den verwendeten Antrieben möglich wird. Es ist hierbei essentiell, dass bereits bei der Trajektorienplanung der Energieaustausch sowie die kurzzeitige Energiepufferung im Zwischenkreis berücksichtigt werden, um eine gesteigerte Energieeffizienz der Bewegung zu erreichen.
Zusätzlich bieten sich Möglichkeiten zur Berücksichtigung der kinetischen und potentiellen Energie der einzelnen Achsen. Beispielsweise lässt sich potentielle Energie eines mechanischen Systems nutzen, um einen Bewegungsvorgang einzuleiten. Am Ende der Bewegung wird die kinetische Energie entsprechend in potentielle zurückgewandelt und kann so für nachfolgende Bewegungen zwischengespeichert werden. Die Aufgabe ist, durch den geschickten Einsatz der im Antriebssystem vorhandenen elektrischen und mechanischen Energiespeicher bereits bei der Trajektorienplanung die notwendige Energie einer beliebigen Bewegung zu minimieren.