Im Märzen der Bauer

Autoren: Ewald Küpfer, verantwortlich für mobile Antriebstechnik und Antriebssysteme und Andreas Leu, Technisches Marketing und Seminare, beide Jetter AG, Ludwigsburg

Die Jetter AG bringt nun den speziell für solche Anwendungen entwickelten Doppelumrichter JMM-5000 (Jetmove Mobil 5000) auf den Markt. Er erfüllt die besonders hohen Anforderungen für den Außeneinsatz. Die wirtschaftlichen Einsatzmöglichkeiten elektrischer Antriebstechnik bei Land- und Baumaschinen sind vielfältig. Dank dieser Technologie wird die Prozessführung und damit die Produktivität erhöht: Durch die höhere Effizienz der elektrischen Antriebstechnik, die Rekuperation von kinetischer Energie und die mechanische Drehzahlentkopplung von der Verbrennungskraftmaschine lässt sich Kraftstoff einsparen, und somit werden die Umwelt und der Geldbeutel geschont.

Jetter entwickelt Software, Bedieneinheiten und Steuerungen für den Markt mobiler Arbeitsmaschinen und komplettiert das Programm mit dem Doppelumrichter JMM-5000. Diese modular aufgebaute und offene Systemarchitektur ist einfach an verschiedene Maschinen und Kundenwünsche anpassbar. Der als Vier-Quadranten-Umrichter ausgelegte Doppelumrichter lässt sich einfach in das Gesamtsystem integrieren. Er kann mit Wechsel- oder Gleichspannung gespeist werden. Für selbstfahrende Ernte- oder Baumaschinen kann der Doppelumrichter auch mit einem DC/DC-Ausgang zur Verfügung gestellt werden, so dass das Fahrzeug mit 12- oder 24-V-Gleichspannung und bis 400 A von der Fahrzeugbatterie versorgt werden kann. Der Umrichter steht mit 5 bis 80 kW zur Verfügung und wird als Rad- oder Nebenantrieb eingesetzt.

Die Wirtschaftlichkeit elektrischer Antriebssysteme ist neben vielfältigen anderen Faktoren sehr stark von der Einsatzdauer der Maschine abhängig. Ist die Einsatzdauer einer Maschine sehr niedrig, muss die Prozessverbesserung überwiegen, um eine Elektrifizierung zu rechtfertigen. Verbesserte Prozessführung bedeutet weniger Stillstandzeiten, optimaler Füllungsgrad der Maschine, exakte, für die Futternutzung optimale Futterlänge (zum Beispiel für Biogasanlagen, als Viehfutter etc.) oder verlustärmeres Ernten des Futters. Durch die Drehzahlentkopplung läuft jeder Antrieb drehzahlunabhängig von der Verbrennungskraftmaschine, die damit auf ihren verbrauchsoptimalen Punkt gefahren und darin gehalten wird. Ein auf die Maschine zugeschnittenes Energiemanagement sorgt für eine optimale Energieverteilung. Wird also kinetische Energie rekuperiert, sorgt das Energiemanagement dafür, dass diese Energie gespeichert oder an einem anderen Punkt der Maschine verbraucht wird.

Bei diesem Einsatz wird die Energie von einem PTO (Power take-off, englisch für „Nebenabtrieb“) erzeugt und an das Implement (hier der Kartoffelroder) über einen speziell dafür konzipierten Stecker weitergegeben. Angetrieben wird der PTO über die Frontzapfwelle des Traktors. Die vom PTO erzeugte Gleichspannung wird in den Zwischenkreis des Doppelumrichters eingespeist und an zwei permanenterregte Synchronmotoren weitergegeben. Die im Doppelumrichter implementierte Software regelt die Drehzahl, so dass das Implement synchron mit der Zugmaschine läuft. Außerdem überwacht sie den Strom und das Drehmoment, damit keine längeren Überlasten entstehen und verhindert bei schlechten Bodenverhältnissen das „Durchdrehen“ der Räder. Zur Motordrehzahlüberwachung wird ein Resolver eingesetzt. Die Temperaturüberwachung des Motors erfolgt über Thermoelemente. Dank seiner hohen Leistungsdichte bringt der nur 30 kg schwere Motor 27,5 kW auf ein Rad. So wird das Implement über beide Räder mit 55 kW angetrieben.

Jetter, Tel.: 07141 2550-466, E-Mail: aleu@jetter.de