Prąd stały w produkcji się opłaca W bawarskiej miejscowości Dingolfing przeprowadzono testy pokazujące, w jaki sposób technologia prądu stałego może być z powodzeniem wykorzystywana w produkcji samochodów.
Wyzwanie Z sieciami DC do transformacji energetycznej w produkcji
Rosnące wymagania dotyczące zrównoważonego rozwoju, neutralności CO₂ i oszczędnego korzystania z zasobów coraz bardziej koncentrują się na transformacji energetycznej w produkcji. W szczególności w przemyśle motoryzacyjnym istnieje wiele etapów produkcji o bardzo dużym zapotrzebowaniu na energię.
Technologia prądu stałego to jeden ze sposobów efektywnego wykorzystania energii odnawialnej i oszczędzania energii i zasobów materialnych.
W przemyśle wiele odbiorników współpracuje z falownikami w obwodzie pośredniczącym napięcia stałego. W przypadku wszystkich tych odbiorników w sieci DC brak jest strat konwersji AC/DC. Ponadto, odnawialne źródła energii, takie jak fotowoltaika i systemy magazynowania, mogą być znacznie wydajniej zintegrowane z siecią DC. Rekuperacja energii z hamowania to kolejny aspekt, który sprawia, że sieci DC są interesujące dla produkcji przemysłowej.
Dlatego BMW Group wpadła wcześnie na pomysł stworzenia sieci DC.
Nawet jeśli pomysł zasilania prądem stałym nie jest zasadniczo nowy, istnieją pewne przeszkody techniczne i specjalne cechy, które należy pokonać podczas wdrażania przemysłowej sieci prądu stałego w środowisku produkcyjnym.
Dzięki wieloletniej współpracy Phoenix Contact jest w stanie wspierać zespół projektowy BMW produktami i rozwiązaniami w zakresie planowania i prac projektowych.
Rozwiązanie Jak może wyglądać sieć DC w przemyśle motoryzacyjnym?
Badania nad wykorzystaniem prądu stałego na linii produkcyjnej w zakładzie BMW Group w Dingolfing rozpoczęto w 2016 roku. Podobnie jak BMW Group, Phoenix Contact jest również członkiem Open Direct Current Alliance (ODCA) i od wielu lat angażuje się w upowszechnienie technologii prądu stałego. Dzięki istniejącemu portfolio rozwiązań firma Phoenix Contact była w stanie zapewnić szybkie wsparcie w budowie sieci DC.
Wydajne moduły 19″
Aby zbudować infrastrukturę DC w środowisku produkcyjnym, publiczna sieć AC musi najpierw zostać przekształcona w sieć DC. Dzięki mocnym zasilaczom do montażu w szafach rack firmy Phoenix Contact nie stanowi to problemu.
Moduły można ze sobą łączyć, uzyskując łączną moc do 1,5 MW, co zapewnia wysoki stopień elastyczności. Zakres zastosowań modułów jest jednak znacznie szerszy. Urządzenia w formacie 19″ mogą łączyć różne sieci częściowe DC, takie jak system PV, oświetlenie lub infrastruktura ładowania DC, z nadrzędną magistralą DC. Dzięki szerokiemu zakresowi napięcia wyjściowego od 30 do 1000 V DC, możliwe jest również powolne uruchamianie całej sieci DC. Parametry mocy modułów można łatwo parametryzować za pomocą platformy PLCnext firmy Phoenix Contact. Umożliwi to w przyszłości łączenie poszczególnych sektorów DC w sposób przyjazny dla sieci.
Zasilacze do sieci DC
Jeśli w sieci DC konieczne jest dodatkowe napięcie zasilania w 24 V DC, można użyć zasilaczy na szynę DIN z rodziny QUINT POWER. Charakteryzują się one szerokim zakresem wejściowym DC od 450 do 900 V DC. Poszczególne obciążenia mogą być zasilane w klasie mocy od 240 do 960 W. Przełączanie i ochrona oraz ładowanie wstępne sektorów DC w istniejącej infrastrukturze DC to wyzwania techniczne, na które Phoenix Contact ma odpowiedź już dziś.
Wielofunkcyjne wyłączniki DC
Również przełączanie i ochrona oraz ładowanie wstępne sektorów DC w istniejącej infrastrukturze DC to wyzwania techniczne, na które Phoenix Contact ma odpowiedź już dziś. Wyłącznik DC ELR CONTACTRON HDC został opracowany właśnie do takich zastosowań. Posiada funkcję wstępnego ładowania, aby podnieść obciążenia pojemnościowe w szczególności do wspólnego napięcia, a tym samym zapobiec skokom prądu i napięcia podczas przełączania. Urządzenie monitoruje również napięcie i prąd podczas pracy i posiada trzystopniową funkcję wyłączania w przypadku przetężenia, w tym bardzo szybki czas wyłączenia w przypadku zwarcia. Personel może wygodnie ustawiać główne parametry za pośrednictwem interfejsu USB. Wyłącznik oferuje również możliwość pracy w sieci dzięki interfejsowi IO-Link.
Bezpieczne złącza DC
Decydującą różnicą między prądem stałym i przemiennym jest łuk elektryczny podczas rozłączania pod obciążeniem. W aplikacjach AC prąd i napięcie oscylują. Oznacza to, że przejścia przez zero z odwróceniem biegunów występują 100 razy na sekundę. Nie ma to miejsca w przypadku aplikacji DC, więc ewentualny łuk elektryczny nie jest automatycznie gaszony. W tego typu układzie sieci zasilającej uszkodzenia styków i obudów są większe i istnieje większe ryzyko dla ludzi. Wtyk ArcZero jest jedynym wtykiem tego typu, który aktywnie gasi łuk prądu stałego. Współpracuje z aktywnym inteligentnym elektronicznym sterownikiem, który zapewnia wysoką liczbę cykli wtykania. To unikalne podejście technologiczne umożliwiło częste i bezpieczne podłączanie i odłączanie pod obciążeniem bez powstawania łuku elektrycznego w sieciach DC.
Rozwiązania Phoenix Contact są również wykorzystywane w fabryce BMW Group w Dingolfing. W ten sposób jesteśmy pionierami w dziedzinie sieci DC.
Zalety sieci DC w produkcji Dlaczego prąd stały w produkcji jest opłacalny
-
Znacznie wyższa wydajność energetyczna w porównaniu z systemami AC
-
Wykorzystanie energii rekuperacji w robotach testowych zmniejsza zużycie energii
-
Oszczędność surowców dzięki mniejszemu przekrojowi przewodów i mniejszej liczbie kabli
Kontakt
Wspólnie kształtujmy bardziej zrównoważony rozwój poprzez rozbudowę sieci prądu stałego
