Adaptives Kuhlsystem mit thermoelektrischen Generatoren

摘要

Experimentelle Evaluation in einer Werkzeugmaschine mit Lineardirektantrieben. Mit dem Ziel einer bedarfsgerechten sowie energieeffizienten Kuhlung von Lineardirektantrieben (LDA) wurde am Institut fur Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der TU Berlin ein adaptives Kuhlsystem mit thermoelektrischen Generatoren (TEG) entwickelt. Basierend auf dem thermoelektrischen Seebeck-Effekt wandeln die im Warmestrom angeordneten TEG einen Anteil der thermischen Verlustleistung des Antriebs in elektrische Energie. Durch die Integration einer Wasserpumpe sowie eines Lufters als elektrische Verbraucher wird eine elektrische Leistung rekuperiert, dessen Betrag sich als Funktion der anliegenden Temperaturdifferenz an den TEG, und damit in Abhangigkeit des induzierten Warmestroms, einstellt. Dieser Aufbau bildet ein sich selbstregelndes Kuhlsystem, das die Kuhlleistung durch Anpassung des Kuhlwasser-Volumenstroms bedarfsgerecht einstellt. Der Fachbeitrag prasentiert die prototypische Integration des adaptiven Kuhlsystems in eine Werkzeugmaschine mit LDA. Anhand von experimentell ermittelten Daten werden die Funktionsfahigkeit sowie die adaptiven Eigenschaften des Kuhlsystems nachgewiesen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Nutzung von systeminharenter Energie zum Betreiben eines Kuhlsystems fur Werkzeugmaschine grundsatzlich moglich ist.