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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Hydraulikpumpenaggregat einer zumindest einen Verbraucher umfassenden Hydraulikanlage. Insbesondere betrifft die Erfindung ein elektrisches Hydraulikpumpenaggregat einer zumindest einen Verbraucher umfassenden Hydraulikanlage, etwa einer Arbeitshydraulik und/oder hydraulischen Lenkungseinrichtung, eines Flurförderzeugs, die eine Hydraulikpumpe und eine die Hydraulikpumpe antreibende Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung als zum Antrieb dienenden Elektromotor umfasst, wobei die Hydraulikpumpe aus einem Behälter Druckmittel ansaugt, in eine Förderleitung fördert und der Verbraucher mittels eines mit der Förderleitung verbundenen, elektrisch betätigbaren Steuerwegeventils steuerbar ist.
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Bei Flurförderzeugen kommt eine Arbeitshydraulik zum Einsatz, bei der insbesondere Lasthandhabungsvorrichtungen hydraulisch durch unter Druck stehendes Druckmittel angetrieben werden. Die Arbeitshydraulik wird dabei durch eine Hydraulikpumpe mit Druckmittel versorgt, die insbesondere bei batterie-elektrisch angetrieben Flurförderzeugen durch einen Elektromotor angetrieben wird. Ein Beispiel für eine solche Arbeitshydraulik ist das Hubgerüst eines als Gabelstapler ausgeführten Flurförderzeugs, bei dem die Hubbewegung eines anhebbaren und absenkbaren Lastaufnahmemittels durch Hydraulikzylinder als Hubantrieb bewirkt wird. Neben einem Hubantrieb können Verbraucher der Arbeitshydraulik von einem Neigeantrieb zum Vor- und Zurückneigen des Hubgerüstes und/oder einem Zusatzantrieb gebildet werden, beispielsweise einer Seitenschiebereinrichtung des Lastaufnahmemittels zum seitlichen Verschieben des Lastaufnahmemittels.
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Da sehr häufig eine Lenkung des Flurförderzeugs ebenfalls eine Lenkungshydraulik aufweist, die von derselben Hydraulikpumpe mit Druckmittel versorgt wird, wird im Folgenden zur Arbeitshydraulik auch eine solche, durch Hydraulikdruck betätigte oder unterstützte hydraulische Lenkung des Flurförderzeugs gerechnet.
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Bekannt nach dem Stand der Technik ist, als Elektromotoren zum Antrieb der Hydraulikpumpe einen Gleichstrommotor einzusetzen, während in Bereichen mit höheren Leistungsanforderungen auch 3-Phasen Synchron- oder Asynchronmotoren zum Einsatz kommen.
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Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch, dass Gleichstrommaschinen einen geringeren Wirkungsgrad als vergleichbare Wechselstrommaschinen haben. Darüber hinaus sind sie, aufgrund der hohen Anzahl an Einzelkomponenten, im Aufbau wesentlich komplexer als z.B. Asynchronmaschinen. Außerdem muss der Strom dem Anker über Schleifkontakte an dem Kommutator zugeführt werden. Diese Schleifkontakte sind als Bürsten oder Kohlebürsten ausgeführt und verschleißbehaftet, wodurch ein Wartungsaufwand entsteht. Nachteilig am Einsatz von 3-Phasen Synchron- oder Asynchronmotoren ist, dass die Ansteuerung, wegen des benötigten, gesteuerten dreiphasigen Drehfeldes wesentlich komplexer ist, denn es wird eine umfangreiche Leistungselektronik für die Schaltung aller drei Phasen mit insgesamt sechs elektronischen Leistungsschaltern benötigt sowie im Regelfall eine Erfassung der Lage oder Drehgeschwindigkeit. Bei der zumeist eingesetzten Pulsweitenmodulation ist vor allem die Ansteuerung der plusseitigen Schalter aufwendig, aufgrund des wechselnden Bezugspotentials.
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Denkbar ist auch der Einsatz einer Reluktanzmaschine mit sogenannter Flussumschaltung (flux switching), die eine zweiphasige Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung ist und einen Zweiquadrantenbetrieb als Motor oder Generator in einer Drehrichtung (unidirektional) ermöglichen. Die Statorwicklungen einer solchen Flussumschaltung-Reluktanzmaschine weisen eine Teilung (Pitch) auf. Diese Teilung ist in ihrem Winkel doppelt so groß wie die Teilung von zugehörigen Statorpolen. Im Fall einer Flussumschaltung-Reluktanzmaschine mit einer Teilung der Statorpole von 90°, entsprechend vier über 360° verteilten Statorpolen, umspannt demnach eine Statorwicklung jeweils zwei Statorpole entsprechend einer Teilung der Statorwicklung von 180°. Bei einer größeren Anzahl von Statorpolen entspricht die Teilung einem der Statorpolpaarzahl proportionalen Vielfachen, etwa bei einer Flussumschaltung-Reluktanzmaschine mit acht Statorpolen einer Teilung von 90° entsprechend dem doppelten der Statorpolteilung von 45°.
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Dabei ist eine der beiden Statorwicklungen als Feldwicklung ausgebildet, die sich dadurch auszeichnet, dass ein konstanter Strom durch diese fließt und sie ein permanentes magnetisches Feld erzeugt. Die zweite Statorwicklung ist als Ankerwicklung ausgebildet, die gegenüber der Feldwicklung um einen Statorpol versetzt ist. Die Ankerwicklung wird so mit Strom geschaltet, dass diese ein wechselndes magnetisches Feld erzeugt. Im Falle einer Teilung mit vier Statorpolen ist das magnetische Feld der Ankerwicklung somit quer zu dem magnetischen Feld der Feldwicklung angeordnet.
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Im Gegensatz zu Asynchronmaschinen oder durch Permanentmagnete erregten Synchronmaschinen, bei denen das Drehmoment durch die Wechselwirkung eines Magnetfelds mit einem durch einen Leiter fließenden Strom bzw. die Wechselwirkung mit den Permanentmagneten erzeugt wird, erfolgt die Drehmomenterzeugung in einer Reluktanzmaschine aufgrund der auf einen weichmagnetischen Stoff eines Rotors in einem Magnetfeld wirkenden Maxwellschen Kraft, durch die das magnetische System den Zustand des geringsten magnetischen Widerstands oder Reluktanz anstrebt. Durch eine spezielle Formgebung des Läufers oder Rotors mit ausgeprägten Rotorpolen wird diesem eine starke bevorzugte Ausrichtung zum magnetischen Feld eingeprägt und der Rotor sucht dem magnetischen Drehfeld zu folgen. Dabei weist der Rotor bei einer Flussumschaltung-Reluktanzmaschine üblicherweise die halbe Anzahl von Rotorpolen gegenüber der Anzahl Statorpole auf und wird mit jedem Schaltvorgang der Ankerwicklung auf die um den Winkel der Teilung der Statorpole versetzte Gruppe der Statorpole ausgerichtet.
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Nachteilig ist, dass die hohe Nichtlinearität bei einer Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung zu einer hohen Drehmomentwelligkeit führt. Es ergibt sich ein pulsierendes Motordrehmoment aufgrund der Aufschaltung von Rechteckströmen auf die Statorwicklung und durch die ausgeprägten Pole.
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Weiterhin ist nachteilig, dass die Anlauffähigkeit der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung aus dem Stillstand bei der zweiphasigen Maschine nicht ohne weiteres möglich ist. Durch eine spezielle Formgebung der ausgeprägten Rotorpole des Rotors wird das Anlaufen aus dem Stillstand erreicht und die Drehrichtung eingeprägt. Dabei weisen im Regelfall die Rotorpole eine Asymmetrie auf, indem der Rotorpol im Querschnitt betrachtet nicht achsensymmetrisch aufgebaut ist. Dennoch steht bei nicht ausgerichteter Position zwischen dem Rotor sowie dem Stator, in der das Drehmoment der Reluktanzmaschine in ihrem Minimum ist, zum Teil weniger als ein Viertel des maximalen Drehmoments zur Überwindung eines Anlaufwiderstands zur Verfügung. Sobald die Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung angelaufen ist, muss diese nur ein Durchschnittsdrehmoment proportional zur Maschinenlast liefern, da die Drehung durch die Rotor- bzw. Maschinenträgheit sichergestellt wird. Ein typischer Wert für den selbständigen Lauf der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung unter Last ist ein Minimum von einem Sechstel der maximalen Drehzahl. Folglich muss jedoch für ein sicheres Anlaufen der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung das Drehmoment und somit die Reluktanzmaschine insgesamt sehr groß dimensioniert werden, um in jeder Position des Rotors im Verhältnis gegenüber dem Stator ein sicheres Anlaufen unter Last zu ermöglichen. Die Asymmetrie der Rotorpole erzeugt aber daneben zusätzlich ein Pulsieren des Drehmoments der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung bzw. eine Drehmomentwelligkeit.
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Sehr häufig werden die Elektromotoren mit Konstantpumpen als Hydraulikpumpe kombiniert, wobei die gewünschten Arbeitsfunktionen der Arbeitshydraulik über Schaltventile angesteuert und die Geschwindigkeit der Arbeitsfunktion über die Pumpendrehzahl bestimmt wird. Insbesondere bei Gegengewichtsgabelstaplern werden häufig anstatt der Schaltventile Proportionalventile eingesetzt, die es erlauben, die Geschwindigkeit der Arbeitsfunktionen der Arbeitshydraulik unabhängig von der Pumpendrehzahl zu steuern. Letzteres ist beispielsweise von Vorteil, wenn die Hydraulikpumpe parallel zu der Arbeitshydraulik eine hydraulische Lenkung versorgt, deren Betriebsverhalten stets gleich sein soll.
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Dabei stellt sich jedoch das Problem, dass bei Verwendung einer Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung aus dem Stillstand ein Anlaufen gegen die Last der gesamten Arbeitshydraulik erfolgen muss, was nur eingeschränkt möglich ist bzw. eine sehr große Dimensionierung der Reluktanzmaschine erfordert.
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Auch stellt sich das Problem, dass bei Verwendung einer Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung aufgrund der großen Drehmomentwelligkeit es zu entsprechenden Druckänderungen kommt, die die Feinfühligkeit der Steuerung beeinträchtigen können und zu unerwünschten Geräuschen sowie Vibrationen führen.
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Aus der
DE 60 2004 012 514 T2 ist eine geschaltete Mehrhasen-Reluktanzmaschine bekannt, bei der die Leistung zumindest einer Phase für einen festgelegten Ausgangsleitungsbedarf reduziert wird und die Leistung der anderen Phasen erhöht wird, um die Leistungsreduktion der zumindest einen Phase zu kompensieren, wodurch eine robuste und kosteneffektive Rotorpositionsdetektion erleichtert wird.
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Die
DE 10 2004 018 945 A1 offenbart Verfahren zum Betrieb einer geschalteten Reluktanzmaschine mit einem Rotor und einer Anzahl von Spulen, wobei ein Ist-Drehmoment, das die Spulen auf den Rotor ausüben, durch Anlegen einer positiven Spannung an die Spulen in einem ersten Drehmomentband gehalten wird und das Ist-Drehmoment durch Anlegen einer negativen Spannung an die Spulen in einem vom ersten unterschiedlichen zweiten Drehmomentband gehalten wird, wobei ein Übergang des Ist-Drehmoments von einem in das andere Drehmomentband in Abhängigkeit von einem Energiefluss zwischen dem Rotor und den Spulen erfolgt.
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Die
DE 103 19 436 A1 offenbart eine Steuervorrichtung für eine zuschaltbare Hydropumpe, wobei eine von einem Motor angetriebene Hydropumpe über eine Kupplung zuschaltbar ist.
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Die
DE 195 37 442 C2 offenbart eine Fluidförderanlage eines Fahrzeugs mit einer Förderpumpe, die über eine eine hydraulisch Betätigungseinrichtung aufweisende Kupplung mechanisch von einer Kraftmaschine angerieben ist.
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Die
DE 698 28 549 T2 offenbart eine einphasige elektrische Maschine mit einem ersten Sensor, der als erste Signale die Rotorposition relativ zum Stator bei einem Drehmoment von Null erfasst, und einem zweiten Sensor, der zweite Signale erzeugt, durch die Winkelpositionen vor den ersten Signalen angegeben werden.
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Die
DE 697 24 219 T2 offenbart eine Steuervorrichtung für einen Hydromotor, der von einer Verstellpumpe mit Druckmittel versorgt wird, wobei zur Steuerung des Hydromotors ein Steuerventil und ein Stromregelventil vorgesehen sind, das einen Teil des Förderstroms der Verstellpumpe, der zum Hydromotor gefördert wird, zu einem Behälter abführt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Hydraulikpumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit einem Antrieb durch eine Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung zur Verfügung zu stellen, die die zuvor genannten Probleme löst.
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Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Hydraulikpumpenaggregat mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem elektrischen Hydraulikpumpenaggregat einer zumindest einen Verbraucher umfassenden Hydraulikanlage, insbesondere einer Arbeitshydraulik und/oder hydraulischen Lenkungseinrichtung, eines Flurförderzeugs, die eine Hydraulikpumpe und eine die Hydraulikpumpe antreibende Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung als zum Antrieb dienenden Elektromotor umfasst, wobei die Hydraulikpumpe aus einem Behälter Druckmittel ansaugt, in eine Förderleitung fördert und der Verbraucher mittels eines mit der Förderleitung verbundenen, elektrisch betätigbaren Steuerwegeventils steuerbar ist, zum Anlaufen des Elektromotors aus dem Stillstand die Drehmomentabstützung des Elektromotors auf die Hydraulikanlage vor dem Steuerwegeventil entlastet werden kann, bis ein Zuschaltpunkt erreicht ist.
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Dabei wird der Leistungsfluss von dem Elektromotor zu der Arbeitshydraulik vor dem Steuerwegeventil unterbrochen. Dies erfolgt indem der Druckaufbau in der Förderleitung verhindert wird. Vorteilhaft kann dadurch das Anlaufen der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung aus dem Stillstand gewährleistet werden und es muss insbesondere die Dimensionierung der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung nur auf das mittlere Lastmoment ausgelegt werden. Dadurch ergibt sich eine Reduzierung der Kosten für den Elektromotor, eine Verbesserung des Wirkungsgrades, da der Elektromotor in seiner Dimensionierung optimal angepasst werden kann, und auch eine Verringerung der Dimensionen des Elektromotors mit Vorteilen für den erforderlichen Einbauraum in einem Flurförderzeug. Die Entlastung erfolgt bis zum Erreichen des Zuschaltpunktes, der einem Arbeitspunkt des Elektromotors entspricht, in dem das Motordrehmoment ausreichend ist bzw. so gesteuert werden kann, dass ein selbstständiges Laufen gegen die Last möglich ist und ein Abwürgen des Motors verhindert wird.
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Zum Anlaufen des Elektromotors aus dem Stillstand ist erfindungsgemäß die Förderleitung der Hydraulikanlage bis auf einen reduzierten Wert oder bis zu keinem Druck druckentlastet.
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Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem der Druck aus der Förderleitung vor dem Steuerwegeventil in den Behälter abgeleitet wird.
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Erfindungsgemäß ist die Hydraulikpumpe als in der Fördermenge konstante Konstantpumpe ausgebildet und ist zur Entlastung der Förderleitung zum Anlaufen des Elektromotors eine der Förderleitung der Hydraulikpumpe zugeordnete Entlastungsventileinrichtung vorgesehen.
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Eine Konstantpumpe bildet eine einfache und kostengünstige Ausführungsform einer Hydraulikpumpe. Durch die Entlastungsventileinrichtung kann auf einfache Art und Weise erreicht werden, dass die Konstantpumpe im Moment des Anlaufens des Elektromotors nur einen sehr geringen Lastwiderstand bildet und somit nur ein geringes Drehmoment aufnimmt.
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Die Entlastungsventileinrichtung kann in einer von der Förderleitung zu dem Behälter geführten Entlastungsleitung angeordnet sein.
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Die Entlastungsleitung kann zwischen der Hydraulikpumpe und dem Steuerwegeventil mit der Förderleitung verbunden sein.
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Vorteilhaft ist die Entlastungsventileinrichtung als eine Druckwaage, insbesondere Neutralumlaufdruckwaage, ausgebildet, die von dem Förderdruck der Hydraulikpumpe in Richtung einer Durchflussstellung sowie von einer Feder und dem höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher in Richtung einer Sperrstellung betätigt ist, wobei das Steuerwegeventil erst bei Erreichen des Zuschaltpunktes ansteuerbar ist.
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Abhängig von der Vorspannung der Feder öffnet die Druckwaage bei einem relativ geringen Druck und entlastet dadurch die Förderleitung, in der sich ansonsten gegen das Steuerwegeventil ein schnell ansteigender hoher Druck beim Anlaufen des Elektromotors bilden würde mit dem entsprechenden Lastdrehmoment gegenüber dem Elektromotor.
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Vorteilhaft ist bis zum Erreichen des Zuschaltpunktes die in Richtung der Sperrstellung wirkende Federseite der Druckwaage zu dem Behälter entlastet.
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Der höchste Lastdruck der angesteuerten Verbraucher wird auf die Federseite der Druckwaage durch einen Load-Sensing-Leitung (LS-Leitung) zugeleitet. Wenn diese mit Druckmittel befüllt ist, wird durch die Entlastung bis zum Erreichen des Zuschaltpunktes sichergestellt, dass die Druckwaage auch öffnet und nicht durch die mit Druckmittel befüllte, sowie verschlossene LS-Leitung blockiert wird.
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Vorteilhaft ist die Entlastungsventileinrichtung als im Einstelldruck veränderbares Druckbegrenzungsventil, insbesondere Proportionaldruckbegrenzungsventil, ausgebildet, das zum Anlaufen des Elektromotors auf einen minimalen Einstelldruck eingestellt ist und in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder dem Drehmoment des Elektromotors in Richtung einer Erhöhung des Einstelldrucks verstellbar ist.
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Dies ermöglicht eine Anpassung des Drucks an das mittlere Drehmoment des Elektromotors in jedem Moment des Hochlaufens auf die gewünschte Enddrehzahl.
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Das Druckbegrenzungsventil kann elektrisch im Einstelldruck veränderbar sein.
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In einer günstigen Ausführungsform ist das Steuerwegeventil als Proportionalventil ausgebildet.
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Dies ermöglicht eine Geschwindigkeitssteuerung des Verbrauchers. Dabei entspricht die Öffnungsweite des Proportionalventils einem Steuerquerschnitt und bestimmt die Arbeitsgeschwindigkeit des Verbrauchers.
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In einer Ausgestaltung des elektrischen Hydraulikpumpenaggregats kann die Entlastungsventileinrichtung als in dem Durchflussquerschnitt verstellbares Drosselventil, insbesondere als Proportionaldrosselventil, ausgebildet sein, das zum Anlaufen des Elektromotors auf einen maximalen Durchflussquerschnitt eingestellt ist und in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder dem Drehmoment des Elektromotors in Richtung einer Verringerung des Durchflussquerschnitts verstellbar ist.
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Dies ermöglicht eine Anpassung des Drucks an das mittlere Drehmoment des Elektromotors in jedem Moment des Hochlaufens auf die gewünschte Enddrehzahl.
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Das Drosselventil kann elektrisch im Durchflussquerschnitt veränderbar sein.
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Vorteilhaft ist das Steuerwegeventil als Schaltventil ausgebildet und die Geschwindigkeit der Arbeitsfunktion bzw. des Verbrauchers ist durch Veränderung des Durchflussquerschnitts des Drosselventils steuerbar.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des elektrischen Hydraulikpumpenaggregats ist der Zuschaltpunkt eine Solldrehzahl des Elektromotors.
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Eine solche Solldrehzahl ist groß genug gewählt, dass der Rotor der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung ein ausreichendes Schwungmoment hat, um auch mit Last eine kontinuierliche Drehbewegung durchzuführen. Dabei muss der Motorstrom so gewählt werden, dass das Schwungmoment entsprechend zu der Last erhalten bleibt.
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Vorteilhaft ist im Zuschaltpunkt ein Motorstrom entsprechend einem maximalen Lastmoment gewählt.
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Um das Schwungmoment zu erhalten ist der Motorstrom dabei so gewählt, dass das sich ergebende, mittlere Drehmoment des Elektromotors ausreichend groß ist, um der maximal aus der Arbeitsfunktion der Hydraulikanlage resultierenden Last zu entsprechen. Das mittlere Drehmoment des Elektromotors der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung entspricht dabei dem sich aus der Drehmomentwelligkeit ergebenden Mittelwert.
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Bei Erreichen des Zuschaltpunkts kann ein Motorstrom durch einen Drehzahlabfall der Drehzahl des Elektromotors regelbar sein.
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Wenn die Arbeitsfunktion bei Erreichen der Solldrehzahl, entsprechend einer Mindestdrehzahl, von einer über einen Drehzahlsensor die Motordrehzahl des Elektromotors überwachenden Steuerung zugeschaltet wird, kann anhand des Drehzahlabfalls bzw. des Absinkens der Drehzahl des Elektromotors durch die Last eine Regelung des Motorstroms so erfolgen, dass das aufgebrachte Drehmoment des Elektromotors groß genug ist, um ein Abwürgen des Elektromotors zu verhindern. Über eine solche Drückungsregelung des Motorstroms erfolgt eine Anpassung an die reale Last und kann somit gegebenenfalls Energie eingespart werden gegenüber einer Einstellung eines festen Motorstromwerts für eine maximale Belastung.
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Es kann bei Erreichen des Zuschaltpunkts ein Motorstrom anhand eines Signals eines Drucksensors für den Lastdruck regelbar sein.
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Durch die Erfassung des Lastdrucks über den Drucksensor besteht die Möglichkeit, den Motorstrom an die reale Last anzupassen und Energie einzusparen gegenüber einer Einstellung eines festen Motorstromwertes für eine maximale Belastung. Es ergibt sich auch eine genauere Regelmöglichkeit, als durch die zuvor beschriebene Drückungsregelung des Motorstroms.
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Die Aufgabe, die sich aus der Pulsationen des Motordrehmoments einer Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung ergebenden Nachteile zu vermeiden, wird gelöst, indem zur Verringerung der Druckschwingungen in der Förderleitung bei laufendem Elektromotor eine Schwingungsdämpfungseinrichtung vorgesehen ist.
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Vorteilhaft wird dadurch der Drehmomentverlauf über den Drehwinkel des Elektromotors geglättet und die durch die Drehmomentwelligkeit der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung induzierten Druckänderungen werden verringert. Dies verbessert die Feinfühligkeit der Steuerung der Arbeitsfunktionen und reduziert entstehende Geräusche.
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Vorteilhaft ist die Schwingungsdämpfungseinrichtung als Druckspeicher ausgebildet, der der Förderleitung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Steuerwegeventil zugeordnet ist.
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Der Druckspeicher kann über eine Stichleitung mit der Förderleitung verbunden sein.
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Die Schwingungsdämpfungseinrichtung kann von einer Ausdehnungskammer gebildet sein, die in der Förderleitung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Steuerwegeventil angeordnet ist.
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In einer günstigen Ausführungsform ist die Schwingungsdämpfungseinrichtung als Drehschwingungsdämpfer ausgebildet, der in der Antriebswelle des Elektromotors angeordnet ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen
- 1a schematisch eine Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung,
- 1b schematisch die Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung der 1a in einer zweiten Drehwinkellage,
- 2 schematisch den Stromverlauf von Ankerwicklung und Feldwicklung der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung der 1a und 1b,
- 3 in einem Diagramm den Drehmomentverlauf der Reluktanzmaschine der 1a und 1b mit Flussumschaltung,
- 4 als schematisches Hydraulikschaltbild ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats,
- 5 als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats,
- 6 als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats,
- 7 als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nicht erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats,
- 8 als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nicht erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats,
- 9 als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nicht erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats,
- 10 als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats,
- 11 als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats und
- 12 als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats.
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Die 1a zeigt schematisch im Querschnitt eine Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 eines elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Der Rotor 1 besteht aus einer Rotorwelle 2 sowie zwei Segmenten 3 aus weichmagnetischem oder einem geeigneten hochpermeablen Material, die in Umfangsrichtung Rotorpole 4 bilden, die beim Anliegen eines äußeren Magnetfelds sich mit dem Magnetfeld auszurichten suchen, da in der Orientierung der Rotorpole 4 die kleinste magnetische Reluktanz vorliegt. Ein Stator 5 weist insgesamt vier gleichmäßig verteilte Statorpole 6 auf, die somit eine Teilung von 90° haben. Eine Feldwicklung 7 umfasst mit einer Teilung von 180° jeweils ein Statorpolpaar 6. Um 90° hierzu versetzt ist eine Ankerwicklung 8 ebenfalls mit einer Teilung von 180° angeordnet, so dass diese ebenfalls jeweils ein Paar von Statorpolen 6 umfasst. In der Darstellung der 1a ist eine minusseitig geschaltete Seite 9 und eine plusseitig geschaltete Seite 110 in der Feldwicklung 7 dargestellt. Ebenso ist eine minusseitig geschaltete Seite 111 und eine plusseitig geschaltete Seite 112 der Ankerwicklung 8 dargestellt. In diesem Schaltzustand bilden die von gegenpolig geschalteten Teilen der Ankerwicklung 8 und der Feldwicklung 7 umschlossenen Statorpole 6 magnetische Pole 113, nach denen sich der Rotor 1 ausrichtet.
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Die 1b zeigt schematisch Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 der 1a in einer zweiten Drehwinkellage. Der Rotor 1 mit Rotorwelle 2 sowie den Segmenten 3 bzw. Rotorpolen 4 ist innerhalb des Stators 5 mit den Statorpolen 6 um 90° verdreht ausgerichtet, da die Ankerwicklung 8 nun umgekehrt bestromt ist. Die minusseitig geschaltete Seite 9 und die plusseitig geschaltete Seite 110 der Feldwicklung 7 sind gegenüber der 1a gleich, jedoch sind nun die minusseitig geschaltete Seite 111 und die plusseitig geschaltete Seite 112 der Ankerwicklung 8 vertauscht. In diesem Schaltzustand bilden gegenüber der Darstellung der 1a die anderen beiden Statorpole 6 magnetische Pole 113, nach denen sich der Rotor 1 ausrichtet.
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Die 2 zeigt schematisch den Stromverlauf von Ankerwicklung und Feldwicklung der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung der 1a und 1b über dem Drehwinkel des Rotors 1. Der Stromverlauf 114 der Feldwicklung 7 ist über dem Drehwinkel des Rotors 1 konstant und der Stromverlauf 115 der Ankerwicklung 8 ist als Rechteck mit alternierender Polung geschaltet.
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Die 3 zeigt in einem Diagramm den Drehmomentverlauf der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung der 1a und 1b. In der 3 ist als Hochwert das Drehmoment und der Phasenstrom aufgetragen über der mechanischen Winkelposition des Rotors 1. Links von der bei 90° eingezeichneten Trennlinie 120 ist der Drehmomentverlauf für den positiven Abschnitt 124 des Stromverlaufs 115 in der 2 aufgetragen und rechts davon für den negativen Abschnitt 125 des Stromverlaufs 115 in der 2. In den Positionen 121 besteht eine optimale Ausrichtung zwischen Stator 5 und Rotor 1 mit einem Maximum des Drehmoments. An den Positionen 122 ist der Punkt der ungünstigsten Ausrichtung zwischen Stator 5 und Rotor 1 mit einem Drehmoment von weniger als einem Viertel des maximalen Drehmoments gegenüber dem in der Position 121. Die Linie 123 gibt den durchschnittlichen Drehmomentwert gemittelt über 180° an.
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Bei der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung kommt es zu einer hohen Drehmomentwelligkeit, da die Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung eine hochgradig nichtlineare Maschine ist. Aufgrund des geschalteten Rechteckstroms 115 und der nichtlinearen Eigenschaften der Reluktanzmaschine ergibt sich ein pulsierendes Motordrehmoment bzw. eine Drehmomentwelligkeit. Dies ist auch mit einer entsprechenden Geräuschentwicklung verbunden. Verstärkt wird dies noch durch die Gestaltung der Rotorpole 4, die asymmetrisch aufgebaut sind, um ein Anlaufen überhaupt zu ermöglichen. Die Anlauffähigkeit der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung wird dabei durch die nicht ausgerichtete Position zwischen Rotor 1 und Stator 5 bestimmt, in der das Drehmoment der Maschine in Ihrem Minimum ist, entsprechend weniger als einem Viertel des maximalen Drehmoments. Sobald die Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung angelaufen ist, muss diese ein Durchschnittsdrehmoment proportional zur Maschinenlast liefern, da die Drehung durch die Rotorträgheit bzw. Trägheit der sich drehenden Teile sichergestellt wird, insbesondere den Rotor 4. Dies ist im Regelfall bei ca. einem Sechstel der Maximaldrehzahl zu erreichen.
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Die 4 zeigt als schematisches Hydraulikschaltbild ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Ein Elektromotor 10, der als Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 ausgeführt ist, treibt mit einer Antriebswelle 12 eine Konstantpumpe 13 als Hydraulikpumpe 20 an, die Druckmittel aus einem Behälter 14 ansaugt und in eine Förderleitung 15 fördert. In einer mit der Förderleitung 15 verbundenen und zu dem Behälter 14 geführten Entlastungsleitung 16 ist eine Entlastungsventileinrichtung 17 in Form einer Druckwaage 18 und insbesondere einer Neutralumlaufdruckwaage 19 vorgesehen, über die Druckmittel aus der Förderleitung 15 in den Behälter 14 abgeleitet werden kann. Die Druckwaage 18 wird von dem Förderdruck der Hydraulikpumpe 20 gegen eine Feder 21 sowie den in einer LS-Leitung 22 anstehenden Druck beaufschlagt. Als ein Steuerwegeventil 23 zur Ansteuerung eines nicht näher dargestellten Verbrauchers der Hydraulikanlage ist ein Proportionalventil 24 vorgesehen. In einer geschlossen Stellung des Steuerwegeventils 23 ist die LS-Leitung 22 zu dem Behälter 14 entlastet. Mit zunehmender Öffnung des als Proportionalventil 24 ausgeführten Steuerwegeventils 23 wird die LS-Leitung 22 mit dem Lastdruck des Verbrauchers beaufschlagt und bewegt zusammen mit der Kraft der Feder 21 die Druckwaage 18 in Sperrstellung. Eine elektrische Steuerung 25 erhält von einem Drucksensor 26, der den Lastdruck der Hydraulikanlage misst, und einem Drehzahlsensor 27 Eingangssignale und kann das Steuerwegventil 23 ansteuern, das als elektrisches Proportionalventil 24 ausgeführt ist.
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Beim Anlaufen des Elektromotors 10 aus dem Stillstand fördert die Hydraulikpumpe 13 mit geringem Widerstand Druckmittel über die Druckwaage 18 in den Behälter 14, während das Proportionalventil 24 geschlossen ist, wobei die LS-Leitung 22 in den Behälter 14 entlastet wird. Dadurch öffnet die Druckwaage 18 bereits bei Überwindung der Kraft der Feder 21 durch den Druck in der Förderleitung 15 und leitet das Druckmittel in den Behälter 14 ab. Sobald die Steuerung 25 das Erreichen einer Solldrehzahl und somit das Erreichen des Zuschaltpunktes anhand des Eingangssignals des Drehzahlsensors 27 erfasst, öffnet die Steuerung 25 das Proportionalventil 24 bzw. Steuerwegeventil 23 und Druckmittel gelangt zu dem Verbraucher. Dadurch steht in der LS-Leitung 22 der Lastdruck an und zusammen mit der Kraft der Feder 21 schließt dieser die Druckwaage 18. Über das Proportionalventil 24 wird die Geschwindigkeit der Arbeitsfunktion bzw. des Verbrauchers gesteuert. Überschüssiges Druckmittel kann dabei über die Druckwaage 18 zu dem Behälter 14 abfließen, sobald durch ein Schließen des Proportionalventils 24 der Druck in der LS-Leitung 22 fällt, während gleichzeitig der anstehenden Druck in der Förderleitung 15 ansteigt, so dass die Druckwaage 18 beginnt zu öffnen.
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Dabei kann in einem ersten Ausführungsbeispiel in dem Zuschaltpunkt ein Motorstrom durch die Steuerung 25 entsprechend einem maximalen Lastmoment gewählt werden, so dass das sich ergebende, mittlere Drehmoment des Elektromotors 10 ausreichend groß ist, um der maximal aus der Arbeitsfunktion der Hydraulikanlage resultierenden Last zu entsprechen.
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Alternativ kann bei Erreichen des Zuschaltpunktes ein Motorstrom durch einen Drehzahlabfall der Drehzahl des Elektromotors 10 geregelt werden und eine Drückungsregelung erfolgen. Durch diese Anpassung an die reale Last kann Energie eingespart werden gegenüber einer Einstellung eines festen Motorstromwerts für eine maximale Belastung.
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In einer weiteren Alternative oder zusätzlich kann bei Erreichen des Zuschaltpunkts ein Motorstrom anhand eines Signals des Drucksensors 26 für den Lastdruck regelbar sein, wodurch sich eine genauere Regelmöglichkeit ergibt, als durch die zuvor beschriebene Drückungsregelung des Motorstroms.
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Die beschriebene Bestimmung des Zuschaltpunktes sowie Regelung des Motorstroms kann in gleicher Weise mit allen beschriebenen Alternativen bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen ebenso erfolgen.
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Die 5 zeigt als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Den Bauteilen des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels entsprechende Komponenten sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen, wie auch in den weiteren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Der Elektromotor 10, der als Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 ausgeführt ist, treibt mit der Antriebswelle 12 die Konstantpumpe 13 bzw. die Hydraulikpumpe 20 an, die Druckmittel aus dem Behälter 14 ansaugt und in die Förderleitung 15 fördert. In der mit der Förderleitung 15 verbundenen Entlastungsleitung 16 ist die Entlastungsventileinrichtung 17 in Form eines Proportionaldruckbegrenzungsventil 30 angeordnet, über das Druckmittel aus der Förderleitung 15 in den Behälter 14 abgeleitet werden kann. Die elektrische Steuerung 25 erhält von dem Drucksensor 26, der den Lastdruck der Hydraulikanlage misst, und dem Drehzahlsensor 27 Eingangssignale und kann das Steuerwegeventil 23 in der Förderleitung 15 ansteuern, das als elektrisches Proportionalventil 24 ausgeführt ist, und die Arbeitsfunktion der Hydraulikanlage steuert.
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Beim Anlaufen des Elektromotors 10 aus dem Stillstand fördert die Hydraulikpumpe 13 Druckmittel, das über das Proportionaldruckbegrenzungsventil 30 in den Behälter 14 abfließt, da sich das Proportionaldruckbegrenzungsventil 30 in seiner minimalen Druckeinstellung befindet. Mit zunehmender Drehzahl, die die Steuerung 25 über den Drehzahlsensor 27 erfassen kann, wird durch die Steuerung 25 der durch das Proportionaldruckbegrenzungsventil 30 zugelassene maximale Druck passend zu dem mittleren Drehmoment des Elektromotors 13 angehoben, bis der für die Arbeitsfunktion der Hydraulikanlage erforderliche Druck bzw. der Zuschaltpunkt erreicht wird. Über das Proportionalventil 24 wird die Geschwindigkeit der Arbeitsfunktion bzw. des Verbrauchers gesteuert. Überschüssiges Druckmittel kann auch hier über das Proportionaldruckbegrenzungsventil 30 beim Betrieb der Arbeitshydraulik bzw. Hydraulikanlage zu dem Behälter 14 abgeleitet werden. Es ist auch denkbar, anstatt dem Proportionaldruckbegrenzungsventil 30 ein einfaches Druckbegrenzungsventil vorzusehen, dass bei Erreichen des Zuschaltpunktes geschaltet wird.
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Die 6 zeigt als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Der Elektromotor 10, der als Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 ausgeführt ist, treibt mit der Antriebswelle 12 die Konstantpumpe 13 als Hydraulikpumpe 20 an, die Druckmittel aus dem Behälter 14 ansaugt und in die Förderleitung 15 fördert. In der mit der Förderleitung 15 verbundenen Entlastungsleitung 16 ist die Entlastungsventileinrichtung 17 in Form einer Proportionaldrosselventil 35 angeordnet, über das Druckmittel aus der Förderleitung 15 in den Behälter 14 abgeleitet werden kann. Die elektrische Steuerung 25 erhält von dem Drucksensor 26, der den Lastdruck der Hydraulikanlage misst, und dem Drehzahlsensor 27 Eingangssignale und kann das Steuerwegeventil 23 ansteuern, das als elektrisches Schaltventil 36 ausgeführt ist und die Arbeitsfunktion der Hydraulikanlage steuert.
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Beim Anlaufen des Elektromotors 10 aus dem Stillstand fördert die Hydraulikpumpe 13 Druckmittel, das über das maximal geöffnete Proportionaldrosselventil 35 in den Behälter 14 abfließt. Mit zunehmender Drehzahl, die die Steuerung 25 über den Drehzahlsensor 27 erfassen kann, wird durch die Steuerung 25 das Proportionaldrosselventil 35 zunehmend geschlossen, so dass der Druck in der Förderleitung 15 passend zu dem mittleren Drehmoment des Elektromotors 13 ansteigt, bis der für die Arbeitsfunktion der Hydraulikanlage erforderliche Druck bzw. der Zuschaltpunkt erreicht wird. Überschüssiges Druckmittel kann auch hier über das Proportionaldrosselventil 35 beim Betrieb der Arbeitshydraulik bzw. der Hydraulikanlage zu dem Behälter 14 abgeleitet werden. Es ist auch denkbar, anstatt dem Proportionaldrosselventil 35 ein einfaches Drosselventil vorzusehen, das bei Erreichen des Zuschaltpunktes geschaltet wird. Durch das Proportionaldrosselventil 35 kann bei dem vorliegenden Beispiel auch die Arbeitsgeschwindigkeit der Arbeitsfunktion des Verbrauchers bzw. der Hydraulikanlage über den Druck in der Förderleitung 15 geregelt werden, die durch das als Schaltventil 36 ausgebildete Steuerwegeventil 23 nur ein bzw. ausgeschaltet werden kann.
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Die 7 zeigt als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nicht zur Erfindung gehörenden elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Der Elektromotor 10, der als Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 ausgeführt ist, treibt mit der Antriebswelle 12 eine elektrisch ansteuerbare Verstellpumpe 40 als Hydraulikpumpe 20 an, die Druckmittel aus dem Behälter 14 ansaugt und in die Förderleitung 15 fördert. Die elektrische Steuerung 25 erhält von dem Drucksensor 26, der den Lastdruck der Hydraulikanlage misst, und dem Drehzahlsensor 27 Eingangssignale und kann das Steuerwegeventil 23 ansteuern, das als elektrisches Schaltventil 36 ausgeführt ist, und die Arbeitsfunktion der Hydraulikanlage steuert.
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Beim Anlaufen des Elektromotors 10 aus dem Stillstand fördert die auf Fördermenge Null eingestellte elektrisch ansteuerbare Verstellpumpe 40 kein Druckmittel, wodurch der Elektromotor 10 ohne Last anlaufen kann. Entsprechend dem jeweiligen Drehmoment des Elektromotors 10 und des benötigten Förderdrucks kann die Steuerung 25 das Fördervolumen der elektrisch verstellbaren Verstellpumpe 40 erhöhen. Die Arbeitsfunktion wird über das Schaltventil 36 bei Erreichen des Zuschaltpunktes zugeschaltet. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Arbeitsfunktion kann über die Drehzahl und das Fördervolumen der elektrisch verstellbaren Verstellpumpe 40 eingestellt werden.
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Die 8 zeigt als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nicht zur Erfindung gehörenden elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Der Elektromotor 10, der als Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 ausgeführt ist, treibt mit der Antriebswelle 12 die Konstantpumpe 13 als Hydraulikpumpe 20 an, die Druckmittel aus dem Behälter 14 ansaugt und in eine Förderleitung 15 fördert. Dabei ist die Antriebswelle 12 über eine Kupplungseinrichtung 45 in Form einer Schaltkupplung 46 mit der Hydraulikpumpe 20 verbunden. In der mit der Förderleitung 15 verbundenen Entlastungsleitung 16 ist die Druckwaage 18 und insbesondere die Neutralumlaufdruckwaage 19 vorgesehen, über die Druckmittel aus der Förderleitung 15 in den Behälter 14 abgeleitet werden kann. Die Druckwaage 18 wird von dem Förderdruck der Hydraulikpumpe 20 gegen die Kraft der Feder 21 sowie den an der LS-Leitung 22 anliegenden Druck beaufschlagt. Das Steuerwegeventil 23 ist das Proportionalventil 24. In einer geschlossen Stellung des Steuerwegeventils 23 ist die LS-Leitung 22 zu dem Behälter 14 entlastet. Die elektrische Steuerung 25 erhält von dem Drucksensor 26, der den Lastdruck der Hydraulikanlage misst, und dem Drehzahlsensor 27 Eingangssignale und kann das Steuerwegventil 23 ansteuern, das als elektrisches Proportionalventil 24 ausgeführt ist.
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Beim Anlaufen des Elektromotors 10 aus dem Stillstand wird die Hydraulikpumpe 13 von dem Elektromotor 10 getrennt, indem die Kupplungseinrichtung 45 bzw. die Schaltkupplung 46 in eine Öffnungsstellung oder Trennstellung geschaltet wird. Sobald die Steuerung 25 das Erreichen einer Solldrehzahl und somit das Erreichen des Zuschaltpunktes anhand des Eingangssignals des Drehzahlsensors 27 erfasst, wird die Kupplungseinrichtung 45 geschlossen und der Elektromotor 10 mit der Hydraulikpumpe 20 verbunden.
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Über das Proportionalventil 24 wird die Geschwindigkeit der Arbeitsfunktion bzw. des Verbrauchers gesteuert. Überschüssiges Druckmittel kann dabei über die Druckwaage 18 zu dem Behälter 14 abfließen, indem durch ein Schließen des Proportionalventils 24 der Druck in der LS-Leitung 22 fällt, während gleichzeitig der anstehenden Druck in der Förderleitung 15 ansteigt, so dass die Druckwaage 18 zu öffnen beginnt.
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Die 9 zeigt als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nicht zur Erfindung gehörenden elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Der Elektromotor 10, der als Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 ausgeführt ist, treibt mit der Antriebswelle 12 die Konstantpumpe 13 als Hydraulikpumpe 20 an, die Druckmittel aus dem Behälter 14 ansaugt und in eine Förderleitung 15 fördert. Dabei ist die Antriebswelle 12 über eine Kupplungseinrichtung 45 in Form einer hydrodynamischen Kupplung 47 mit der Hydraulikpumpe 20 verbunden. In der mit der Förderleitung 15 verbundenen Entlastungsleitung 16 ist die Druckwaage 18 und insbesondere die Neutralumlaufdruckwaage 19 vorgesehen, über die Druckmittel aus der Förderleitung 15 in den Behälter 14 abgeleitet werden kann. Die Druckwaage 18 wird von dem Förderdruck der Hydraulikpumpe 20 gegen die Kraft der Feder 21 sowie den an der LS-Leitung 22 anliegenden Druck beaufschlagt. Das Steuerwegeventil 23 ist das Proportionalventil 24. In einer geschlossenen Stellung des Steuerwegeventils 23 ist die LS-Leitung 22 zu den Behälter 14 entlastet. Die elektrische Steuerung 25 erhält von dem Drucksensor 26, der den Lastdruck der Hydraulikanlage misst, und dem Drehzahlsensor 27 Eingangssignale und kann das Steuerwegventil 23 ansteuern, das als elektrisches Proportionalventil 24 ausgeführt ist.
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Beim Anlaufen des Elektromotors 10 aus dem Stillstand überträgt die hydrodynamische Kupplung 47 bei niedrigen Drehzahlen effektiv nur sehr geringe Drehmomente. Mit zunehmender Drehzahl der Antriebswelle 12 wird das übertragene Drehmoment größer. Sobald die Steuerung 25 das Erreichen einer Solldrehzahl und somit das Erreichen des Zuschaltpunktes anhand des Eingangssignals des Drehzahlsensors 27 erfasst, erfolgt die zuvor beschriebene Regelung des Motorstroms.
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Über das Proportionalventil 24 wird die Geschwindigkeit der Arbeitsfunktion bzw. des Verbrauchers gesteuert. Überschüssiges Druckmittel kann dabei über die Druckwaage 18 zu dem Behälter 14 abfließen, indem durch ein Schließen des Proportionalventil 24 der Druck in der LS-Leitung 22 fällt, während gleichzeitig der anstehenden Druck in der Förderleitung 15 ansteigt, so dass die Druckwaage 18 zu öffnen beginnt.
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Die 10 zeigt als schematisches Hydraulikschaltbild ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Der Elektromotor 10, der als Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 ausgeführt ist, treibt mit der Antriebswelle 12 eine Hydraulikpumpe 20 an, die Druckmittel aus dem Behälter 14 ansaugt und in die Förderleitung 15 zu dem Steuerwegeventil 23 fördert. Das Steuerwegeventil 23 steuert die Arbeitsfunktion der Hydraulikanlage. Ein Druckspeicher 50 ist als Schwingungsdämpfungseinrichtung 51 über eine Stichleitung 52 der Förderleitung 15 zugeordnet.
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Dadurch werden beim Betrieb der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 die Pulsationen des Drehmoments ausgeglichen und Druckschwankungen in der Förderleitung 15 geglättet. Das beschriebene Ausführungsbeispiel wie auch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele können unabhängig von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie den Merkmalen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele verwirklicht werden.
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Die 11 zeigt als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Dem vorherigen Ausführungsbeispiel entsprechende Bauteile werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wie auch bei dem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Elektromotor 10, der als Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 ausgeführt ist, treibt mit der Antriebswelle 12 eine Hydraulikpumpe 20 an, die Druckmittel aus dem Behälter 14 ansaugt und in die Förderleitung 15 zu dem Steuerwegeventil 23 fördert. Das Steuerwegeventil 23 steuert die Arbeitsfunktion der Hydraulikanlage. Eine Ausdehnungskammer 55 ist als Schwingungsdämpfungseinrichtung 51 in der Förderleitung 15 zwischen der Hydraulikpumpe 20 und dem Steuerwegeventil 23 angeordnet.
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Dadurch werden beim Betrieb der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 die Pulsationen des Drehmoments ausgeglichen und Druckschwankungen in der Förderleitung 15 geglättet.
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Die 12 die zeigt als schematisches Hydraulikschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Hydraulikpumpenaggregats. Der Elektromotor 10, der als Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 ausgeführt ist, treibt mit der Antriebswelle 12 eine Hydraulikpumpe 20 an, die Druckmittel aus dem Behälter 14 ansaugt und in die Förderleitung 15 fördert. Dabei ist die Antriebswelle 12 mit der Hydraulikpumpe 20 über einen Drehschwingungsdämpfer 60 verbunden, der als Schwingungsdämpfungseinrichtung 51 dient.
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Beim Betrieb der Reluktanzmaschine mit Flussumschaltung 11 wird die Drehmomentwelligkeit durch den Drehschwingungsdämpfer 60 ausgeglichen.
