Aufgezeigt wird für mobile landwirtschaftlicher Arbeitsmaschinen die dieselelektrische Antriebstechnik als mögliche Alternative zu den aktuellen Lösungen. Dazu wurden zur Bestimmung typischer Belastungen in Feldversuchen die hydraulische Leistung an beispielhaft ausgewählten hydraulisch angetriebenen Baugruppen Vorsatz und Einzug eines Feldhäckslers erfasst. In einem ersten Schritt wurde auf diesen Belastungsinformationen basierend eine dieselelektrische Antriebslösung für Vorsatz und Einzug dimensioniert, um einen Prototyp in einem Versuchsträger realisieren zu können. Dazu wurden die beiden in geschlossenen hydraulischen Kreisen arbeitenden Pumpen für Vorsatz und Einzug durch einen zentralen permanent erregten Synchrongenerator ersetzt. Seitens der Verbraucher wurde der hydraulische Einzugsantrieb direkt gegen eine passende Elektromaschine getauscht, wohingegen der zentrale Vorsatzantrieb samt mechanischem Übertragungsstrang gegen zwei direkt im Vorsatz montierte Motoren ausgewechselt wurde. Darauf aufbauend dienten die Daten aus dem Feldversuch als Basis zur Abgrenzung der typischen stationären und dynamischen Bauteilbelastung. Zum einen wurden daraus das typische Drehmoment- und Drehzahlspektrum für beide Baugruppen und die häufigsten Betriebspunkte abgeleitet. Zum anderen wurden, um neben dem stationären Betrieb auch den typisch dynamischen Einsatzfall analysieren zu können, mittels einer erweiterten Monte-Carlo Methode die typischen zeitlichen Abläufe in dynamische Prüfzyklen übertragen. Anhand der typischen Betriebspunkte und der Prüfzyklen konnten Wirkungsgrade und Energieeffizienz der hydraulischen und elektrischen Baugruppenantriebe und der Gesamttriebsstränge am Prüfstand miteinander verglichen werden. Die Versuchsreihen zu den Wirkungsgraden an stationären Betriebspunkten offenbarten markante Vorteile der elektrischen Antriebstechnik gegenüber der Hydraulik. Bei voller Auslastung der Aggregate birgt die Umstellung auf elektrische Baugruppenantriebe im typischen Zyklus aus Volllast und Leerlauf eine Steigerung der Energieeffizienz von 23,3 %. Im Teillastbetrieb mit 60-prozentiger Auslastung steigen diese auf über 34 % an. Als kritisch ist hingegen das Leistungsgewicht des elektrischen Triebstrangs einzustufen.


    Zugriff

    Zugriff prüfen

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen

    Bestellung bei Subito €


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Vergleichende Untersuchungen an hydraulischen und elektrischen Baugruppenantrieben für landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    188 Seiten, 68 Bilder, 24 Tabellen, 89 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch