Tasavirta tuotannossa kannattaa Baijerin Dingolfingissa sijaitseva koelaitos osoittaa, miten tasavirtatekniikkaa voidaan käyttää menestyksekkäästi myös ajoneuvojen tuotannossa.
Haaste Tasavirtaverkoilla tuotannon energiasiirtymään
Kasvavat vaatimukset kestävyydestä, CO₂-neutraaliudesta ja resurssien huolellisesta käytöstä keskittyvät yhä enemmän tuotannon energiasiirtymään. Erityisesti autoteollisuudessa on monia tuotantovaiheita, jotka vaativat paljon energiaa.
Tasavirtatekniikka on yksi tapa hyödyntää uusiutuvia energialähteitä tehokkaasti ja säästää energiaa ja materiaaliresursseja mahdollisimman paljon.
Teollisuudessa monet kulutuslaitteet toimivat taajuusmuuttajien kautta tasajännitevälipiirissä. Kaikkien näiden kuluttajien osalta DC-verkossa ei käytetä häviöllistä AC/DC-muunnosta. Lisäksi uusiutuvat energialähteet, kuten aurinkopaneelit ja varastointijärjestelmät, voidaan integroida paljon tehokkaammin tasavirtaverkkoon. Jarrutusenergian talteenotto rekuperoinnin avulla on toinen näkökohta, joka tekee tasavirtaverkoista kiinnostavia teollisuustuotannon kannalta.
Siksi BMW-konserni keksi jo varhaisessa vaiheessa ajatuksen tasavirtaverkon perustamisesta.
Vaikka ajatus tasasähkön syötöstä ei ole pohjimmiltaan uusi, on joitakin teknisiä esteitä ja erityispiirteitä, jotka on voitettava, kun teollinen DC-verkko voidaan ottaa käyttöön tuotantoympäristössä.
Monivuotisen yhteistyön ansiosta Phoenix Contact pystyy tukemaan BMW:n projektiryhmää suunnitteluun ja projektityöhön liittyvillä tuotteilla ja ratkaisuilla.
Ratkaisu Miltä tasavirtaverkko voisi näyttää autoteollisuudessa
Tutkimus tasavirran käytöstä tuotantosolussa BMW Groupin Dingolfingin tehtaalla aloitettiin vuonna 2016. BMW Groupin tavoin myös Phoenix Contact on Open Direct Current Alliancen (ODCA) jäsen, ja se on jo vuosien ajan sitoutunut tasavirtateknologian vakiinnuttamiseen. Olemassa olevan ratkaisuvalikoimansa ansiosta Phoenix Contact on pystynyt tarjoamaan nopeaa tukea DC-verkon perustamisessa.
Suorituskykyiset 19" moduulit
Jotta tuotantoympäristöön voidaan rakentaa tasavirtainfrastruktuuri, julkinen AC-verkko on ensin muutettava DC-verkoksi. Phoenix Contactin tehokkaiden telineasennukseen tarkoitettujen teholähteiden avulla tämä ei ole ongelma.
Moduulit voidaan liittää toisiinsa jopa 1,5 MW:n kokonaistehoa varten, mikä takaa suuren joustavuuden. Moduulien käyttömahdollisuudet ovat kuitenkin paljon laajemmat. 19"-koon laitteilla voidaan yhdistää erilaiset DC-aliverkot, kuten aurinkopaneelijärjestelmä, valaistus tai DC-latausinfra, ylemmän tason DC-väylään. Laajan lähtöjännitealueen (30...1 000 V DC) ansiosta koko DC-verkkoa on myös mahdollista nostaa hitaasti. Moduulien suorituskykyparametrit on helppo parametroida Phoenix Contactin PLCnext-käyttöympäristön avulla. Tämä mahdollistaa tulevaisuudessa yksittäisten DC-sektoreiden kytkemisen toisiinsa verkkoystävällisellä tavalla.
Teholähteet DC-verkkoja varten
Jos DC-verkossa tarvitaan 24 V DC:n lisäsyöttöjännitettä, voidaan käyttää QUINT POWER -tuoteperheen DIN-kiskoteholähteitä. Ne tekevät vaikutuksen laajalla 450–900 V DC:n tuloalueellaan. Yksittäisille kuormille voidaan syöttää tehoa 240–960 W:n teholuokassa. DC-sektoreiden kytkentä, suojaus ja esivaraus ovat olemassa olevassa DC-infrastruktuurissa teknisiä haasteita, joihin Phoenix Contactilla on jo oikea vastaus.
Monikäyttöiset DC-katkaisijat
Myös kytkentään ja suojaukseen sekä DC-sektoreiden esivaraukseen liittyy olemassa olevassa DC-infrastruktuurissa teknisiä haasteita, joihin Phoenix Contactilla on jo oikea vastaus. CONTACTRON ELR HDC -DC-katkaisija on kehitetty juuri näitä sovelluksia varten. Siinä on esivaraustoiminto, jolla erityisesti kapasitiiviset kuormat nostetaan yhteiseen jännitteeseen ja estetään näin virta- ja jännitehuiput kytkentäprosessin aikana. Laite valvoo myös jännitettä ja virtaa käytön aikana, ja siinä on kolmivaiheinen poiskytkentätoiminto ylivirran sattuessa, mukaan lukien erittäin nopeat poiskytkentäajat oikosulkutilanteessa. Käyttäjät voivat asettaa tärkeimmät parametrit kätevästi USB-liitännän kautta. Kytkin tarjoaa myös verkko-ominaisuudet IO-Link-liitännän avulla.
Turvalliset DC-pistoliittimet
Ratkaiseva ero tasa- ja vaihtovirran välillä on valokaari kuormituksessa tapahtuvan katkaisuprosessin aikana. Vaihtovirtasovelluksissa virta ja jännite värähtelevät. Tämä tarkoittaa sitä, että nollapisteet, joissa napa kääntyy, tapahtuvat 100 kertaa sekunnissa. Näin ei ole tasavirtasovelluksissa, joten mahdollinen valokaari ei sammu automaattisesti. Tämäntyyppisessä jakeluverkossa koskettimien ja koteloiden vaurioituminen on suurempaa ja käyttäjälle aiheutuu suurempi riski. ArcZero on laatuaan ainoa pistoke, joka sammuttaa aktiivisesti tasavirtavalokaaren. Se toimii aktiivisella älykkäällä elektronisella ohjausjärjestelmällä, joka takaa suuren määrän kytkentäjaksoja. Tämä ainutlaatuinen teknologinen lähestymistapa on mahdollistanut tiheän ja turvallisen kytkennän ja irrotuksen kuormitettuna ilman valokaaria tasavirtaverkoissa.
Phoenix Contactin ratkaisuja käytetään myös BMW Groupin tehtaalla Dingolfingissa. Olemme näin ollen edelläkävijöitä DC-verkkojen läpimurrossa.
DC-verkkojen edut tuotannossa Miksi tasavirta kannattaa valmistuksessa
-
Huomattavasti parempi energiatehokkuus verrattuna vaihtovirtajärjestelmiin
-
Rekuperaatioenergian hyödyntäminen robottitestisoluissa vähentää energiankulutusta
-
Pienemmän kaapelin poikkileikkauksen ja pienemmän kaapelimäärän ansiosta säästetään raaka-aineita
Yhteystiedot
Luo yhdessä kanssamme kestävämpi tulevaisuus laajentamalla tasavirtaverkkoja
