Kifizetődő a termelésben egyenáramot alkalmazni A bajorországi Dingolfingban egy kísérleti berendezés mutatja be, hogyan lehet az egyenáramú technológiát sikeresen alkalmazni a gépjárműgyártásban is.
Kihívás Az egyenáramú hálózatokkal az energetikai átalakulásért a termelésben
A fenntarthatóság, a C0₂-semlegesség és az erőforrások kímélése tekintetében növekvő elvárások egyre inkább középpontba helyezik az energetikai átalakulást a termelésben. Különösen a járműiparra jellemző a számos, nagy energiaigényű gyártási folyamat.
Az egyenáramú technológia a megújuló energiák hatékony felhasználásának, valamint az energia- és az anyagi erőforrások lehető legnagyobb mértékű megőrzésének egyik módja.
Az iparban sok fogyasztó dolgozik frekvenciaváltókkal egy egyenáramú köztes áramkörön. Az egyenáramú hálózatban mindezen fogyasztók esetében elmarad a veszteséges AC/DC átalakítás. Ráadásul a megújuló energiák, például a fotovillamosság és tárolórendszerek, sokkal hatékonyabban integrálhatók az egyenáramú hálózatba. A fékezési energiából a rekuperáció által történő energia-visszanyerés egy másik szempont, amely az egyenáramú hálózatokat érdekessé teszi az ipari termelés számára.
A BMW Group ezért már régen megfogalmazta az egyenáramú hálózat kiépítésének gondolatát.
Noha az egyenáramú áramellátás gondolata alapvetően nem új, az ipari egyenáramú hálózat termelési környezetben történő megvalósítása során le kell küzdeni néhány technikai akadályt és sajátosságot.
A sokéves együttműködésnek köszönhetően a Phoenix Contact a tervezéshez és a projektmunkához szükséges termékekkel és megoldásokkal tudja támogatni a BMW projektcsapatát.
Megoldás Hogyan nézhet ki az egyenáramú hálózat a járműiparban?
A BMW Group dingolfingi gyárában 2016-ban indult el az egyenáram gyártócellában történő felhasználásának kutatása. A BMW Grouphoz hasonlóan a Phoenix Contact is tagja az Open Direct Current Alliance (ODCA) szövetségnek, és évek óta elkötelezett az egyenáramú technológia bevezetése mellett. Meglévő megoldási portfóliójának köszönhetően a Phoenix Contact gyors támogatást tudott nyújtani a DC-hálózat kiépítéséhez.
Nagy teljesítőképességű 19"-os modulok
Ahhoz, hogy termelési környezetben egyenáramú infrastruktúrát lehessen létrehozni, a közüzemi váltakozó áramú hálózatot először egyenáramúvá kell átalakítani. A Phoenix Contact nagy teljesítményű, rackbe szerelhető tápellátásaival ez nem jelent problémát.
A modulok egymáshoz kapcsolhatók, így akár 1,5 MW összteljesítményt is előállíthatnak, ami nagyfokú rugalmasságot biztosít. A modulok alkalmazási köre azonban ennél jóval szélesebb. A 19"-os formátumú eszközök képesek a különböző egyenáramú alhálózatokat, például a PV-rendszert, a világítást vagy az egyenáramú töltőhálózatot a magasabb szintű egyenáramú buszhoz csatlakoztatni. A 30 és 1000 V DC közötti széles kimeneti feszültségtartománynak köszönhetően a teljes egyenáramú hálózat lassú felfutása is lehetséges. A modulok teljesítményparaméterei könnyen paraméterezhetők a Phoenix Contact PLCnext platformján keresztül. Ez lehetővé teszi, hogy az egyes egyenáramú szektorok a jövőben hálózatbarát módon kapcsolódjanak egymáshoz.
Tápellátások egyenáramú hálózatokhoz
Ha 24 V egyenáramú kiegészítő tápfeszültségre van szükség egy egyenáramú hálózatban, akkor a QUINT POWER DIN-Rail-tápegységei használhatók. Meggyőző tulajdonságuk a széles egyenáramú bemeneti tartomány, amely 450 és 900 V egyenáram között mozog. Egyedi terhelések 240 és 960 W közötti teljesítményosztályban láthatók el. A meglévő egyenáramú infrastruktúrán történő kapcsolás és védelem, valamint az egyenáramú szektorok előtöltése olyan műszaki kihívások, amelyekre a Phoenix Contact már rendelkezik a megfelelő válasszal.
Multifunkcionális egyenáramú teljesítménykapcsoló
A meglévő egyenáramú infrastruktúrán történő kapcsolás és védelem, valamint az egyenáramú szektorok előtöltése szintén olyan műszaki kihívások, amelyekre a Phoenix Contact már rendelkezik a megfelelő válasszal. A CONTACTRON ELR HDC egyenáramú teljesítménykapcsolót pontosan ezekre az alkalmazásokra fejlesztették ki. Előtöltési funkcióval rendelkezik, hogy különösen a kapacitív terheléseket közös feszültségre emelje, és így a kapcsolási folyamat során megakadályozza az áram- és feszültségcsúcsokat. A készülék működés közben a feszültséget és az áramot is figyeli, és túláram esetére háromfokozatú lekapcsolási funkcióval rendelkezik, beleértve a nagyon gyors lekapcsolási időt zárlat esetén. A kezelők az USB-interfészen keresztül kényelmesen beállíthatják a fő paramétereket. Az IO-Link interfésznek köszönhetően a kapcsoló hálózatképességeket is kínál.
Biztonságos egyenáramú dugaszolható csatlakozó
Az egyenáram és a váltakozó áram közötti döntő különbséget a terhelés alatti leválasztási folyamatok során keletkező ív jelenti. Váltakozó áramú alkalmazásokban az áram és a feszültség oszcillál. Ez azt jelenti, hogy másodpercenként 100-szor fordulnak elő pólusváltással járó nullátmenetek. Az egyenáramú alkalmazásoknál ez nem így van, így egy esetleges ív nem alszik ki automatikusan. Az ilyen kialakítású hálózatban az érintkezők és a házak sérülése komolyabb, és nagyobb a kezelőt érintő kockázat is. Az ArcZero dugasz az egyetlen olyan dugasz a maga nemében, amely aktívan kioltja az egyenáramú ívet. Aktív intelligens elektronikus vezérlővel működik, amely biztosítja a csatlakozási ciklusok magas számát. Ez az egyedülálló technológiai megközelítés tette lehetővé az egyenáramú hálózatokban a terhelés alatti gyakori és biztonságos csatlakoztatást és kihúzást ívkisülés nélkül.
A Phoenix Contact megoldásait a BMW Group dingolfingi gyárában is használják. Ily módon úttörő szerepet játszunk az egyenáramú hálózatok áttörésében.
Az egyenáramú hálózatok előnyei a termelésben Miért érdemes a termelésben egyenáramot használni?
-
Jelentősen megnövelt energiahatékonyság a váltakozó áramú rendszerekhez képest
-
A visszanyerhető energia robotizált tesztcellákban történő felhasználása csökkenti az energiafogyasztást
-
Nyersanyag-megtakarítás a kisebb kábelkeresztmetszetnek és a kevesebb kábelnek köszönhetően