Systemwechsel: Austausch des Woodward EGB10 durch den ProAct (Gen III)
In diesem Beitrag wird der Austausch eines hydraulisch-mechanischen Drehzahlreglers durch ein digitales, elektronisches System behandelt. Konkret wird ein Woodward EGB10 durch einen ProAct-Aktuator der dritten Generation ersetzt.
Wirtschaftliche und technische Gründe für den Austausch
Hydraulische Regler erfordern spätestens alle 30.000 Betriebsstunden eine Generalüberholung durch einen autorisierten Service-Partner. Diese Revisionen verursachen Kosten im vierstelligen Bereich. Zudem besteht das Risiko, dass sich das dynamische Verhalten des Reglers nach der Überholung verändert, was zu unruhigem Motorlauf führen kann.
Ein digitaler Regler bietet hier folgende Vorteile:
- Geringere Lebenszykluskosten: Die Anschaffungskosten liegen im Bereich einer mechanischen Revision.
- Wartungsarmut: Das System arbeitet nahezu wartungsfrei.
- Einfacher Austausch: Im Fehlerfall wird der Aktuator als komplette Einheit getauscht. Die Instandsetzung des Altgeräts (z. B. Lagerwechsel) kann anschließend ohne Stillstandszeiten der Anlage durchgeführt werden.
Funktionsweise des ProAct-Aktuators
Der ProAct ist kein reines Stellglied, sondern ein autarkes, geschlossenes Regelsystem (Closed-Loop).
- Sollwert-Verarbeitung: Das System empfängt das Positionssignal vom übergeordneten Drehzahlregler und setzt dieses in Bruchteilen einer Sekunde um.
- Interne Regelung: Ein integrierter Positionssensor erfasst permanent die Ist-Stellung. Der interne Regelkreis steuert den Scheibenmotor direkt in CW- (Clockwise) oder CCW-Richtung (Counter-Clockwise).
- Zustandsüberwachung: Die integrierte Elektronik ermöglicht ein kontinuierliches Monitoring des Aktuators, wodurch Ausfälle frühzeitig vermieden werden können.
Projekthintergrund und Risikoabwägung
Diese Faktoren gaben den Ausschlag für den Umbau auf einem Schiff mit dieselelektrischem Antrieb. Technisch bedeutete dieser Schritt den Verzicht auf das mechanisch-hydraulische Backup, das der EGB10 bei Stromausfall bietet. Der ProAct verfügt über kein solches Backup.
Bei einer Konfiguration mit drei Hauptmotoren und einer redundant ausgelegten Spannungsversorgung ist ein mechanisches Backup jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Vorteile bei Präzision, Wartung und Diagnosefähigkeit führten letztlich zur Entscheidung für den ProAct Gen III.
Projektierungsphase und mechanische Platzierung
Die technische Projektierung begann mit der exakten Bestimmung der Montageposition für den neuen Aktuator. Ziel dieser geometrischen Auslegung war es, die Hebelverhältnisse so zu wählen, dass ein nahezu identisches Gelenkspiel und eine optimale Kraftübertragung zum Regelgestänge des Motors gewährleistet sind.
Die folgenden Abbildungen dokumentieren diesen Konstruktions- und Planungsprozess:
Im direkten Vergleich wird die kompakte Bauform des neuen Aktuators deutlich. Auf der Konstruktionszeichnung bzw. dem Foto ist die Ausgangswelle des Aktuators exakt in derselben Position ausgerichtet wie die des ursprünglichen Reglers.
Diese geometrische Ausrichtung dient als Basis für die Konstruktion der Montagekonsole (Gestell), auf welcher der Aktuator final befestigt wird.
Umsetzung
Die weiteren Aufnahmen zeigen zwar nicht denselben Motor, aber zwei baugleiche, nebeneinander installierte Aggregate im direkten Vergleich: Eine Maschine ist noch mit dem Woodward EGB-10P ausgestattet,
während die benachbarte bereits auf den ProAct Gen III umgerüstet wurde.
Der optische Vergleich verdeutlicht nochmals die erhebliche Platzersparnis und die kompakte Bauweise des elektronischen Aktuators gegenüber der mechanisch-hydraulischen Baugruppe.