Spitzen-Ingenieur-Leistungen werden bei einem alltäglichen Gebrauchsgegenstand wie zum Beispiel der Kleidung nicht vermutet. Doch verstecken sich in der maschinellen Herstellung von Fasern zu Stoffen unzählige Berechnungen und Simulationen für Maschinenkomponenten die  mehr mit speziellen technischen Know-How und Computerprogrammen gelöst werden können.

Das Herzstück der Antrieb

Das Herzstück unter den vielen Maschinenkomponenten in der Textilindustrie,  ist der Antrieb der Textilmaschine. Die Leistung eines Antriebs ist durch Drehmoment und Drehzahl bestimmt. Erhöht man das Drehmoment, so nehmen Größe und Gewicht zu – und damit natürlich auch Materialverbrauch und Materialkosten. Wird hingegen die Drehzahl erhöht, so können Antriebe mit extrem hohen Geschwindigkeiten deutlich kleiner, leichter und materialeffizienter gebaut werden.

In einem internationalen Projekt mit der Textilindustrie entwickelt ein Projektteam der Linz Center of Mechatronics GmbH (LCM) zusammen mit einem renommierten Textilmaschinenhersteller einen magnetisch gelagerten Hochgeschwindigkeitsmotor für die Textilproduktion der Zukunft. Durch die gesteigerte Drehzahl erhöht sich die Produktivität der Maschine, durch die reibungsfreie Magnetlagerung sinkt der Energieverbrauch.

Softwareprogramme als Unterstützung

Eine ganze Reihe von Software-Programmen, unterstützen die Ingenieure bei der Entwicklung solcher hochdrehender Systeme. Mit „HOTINT“ zum Beispiel werden die mechanischen Eigenschaften der Rotoren vor der Fertigung überprüft. Biegeschwingungen und die auftretenden Fliehkräfte bei höchsten Drehzahlen können sonst leicht zum Bersten der Rotoren führen.

Die mechanischen und elektrischen Anforderungen an den Motor fließen in die Optimierungsumgebung „MagOpt“ ein. Mit „MagOpt“ ist es möglich den Überblick über die oft mehr als 100 Auslegungsparameter zu bewahren. Bis  zu 10.000 Simulationen können pro Motor durchgeführt werden. „MagOpt“ wertet diese Berechnungen aus und erlaubt die Auswahl der optimalen Konfiguration.

Um den Entwicklungsprozess möglichst effizient zu gestalten, wird die erforderliche Regelungs-Software mit Hilfe des Tools „X2C“ errichtet. So muss die Betriebssoftware für die intelligenten Hochgeschwindigkeitsantriebe nicht jedes Mal von Hand programmiert werden, sondern kann in einer übersichtlichen grafischen Oberfläche rasch und fehlerfrei erstellt werden. Auf Knopfdruck lässt sich der Code für die jeweils  verwendeten Mikroprozessoren erzeugen.

„Magnetisch gelagerte Hochgeschwindigkeitssysteme erfordern maßgeschneiderte Lösungen für jede Anwendung und jeden Kunden. Durch unser Know-How im Bereich der elektrischen Antriebe gepaart mit dem Textilmaschinen-Know-How unseres Projektpartners konnten wir einen raschen gemeinsamen Zugang zu dieser komplexen Technologie für die Textilindustrie schaffen. Die entwickelte Lösung kann somit unmittelbar vom Kunden genutzt werden“ berichtet Dr. Siegfried Silber, Leiter des Teams für elektrische Antriebe LCM.

Der ganze Artikel auch in der New Business September 2015.

 

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