Likström i produktionen lönar sig I Dingolfing i Bayern finns en testanläggning som visar hur likströmsteknik framgångsrikt kan användas även inom bilproduktion.
Utmaningen Med likströmsnät för energiomställningen i produktionen
Ökade krav på hållbarhet, CO₂-neutralitet och en försiktig användning av resurser sätter alltmer fokus på en energiomställning inom produktionen. Särskilt inom bilindustrin finns det många produktionssteg som har ett högt energibehov.
Likströmstekniken gör att det går att använda förnyelsebar energi effektivt och samtidigt hushålla med energi- och materialresurserna så mycket som möjligt.
Inom industrin arbetar många laster med frekvensomriktare på en likspänningsmellankrets. Dessa laster i ett likströmsnät använder inte den förlustbehäftade AC/DC-omvandlingen. Dessutom kan förnyelsebar energi som solpaneler och lagringssystem integreras mycket mer effektivt i ett likströmsnät. Energiåtervinning från bromsenergi via rekuperation är en annan aspekt som gör likströmsnät intressanta för industriell produktion.
BMW Group kom därför tidigt på idén att etablera ett likströmsnät.
Även om metoden för likströmsförsörjning inte är helt ny finns det vissa tekniska hinder och särdrag som måste övervinnas när man implementerar ett industriellt likströmsnät i en produktionsmiljö.
Tack vare ett mångårigt samarbete kan Phoenix Contact stödja BMW:s projektteam med produkter och lösningar för planerings- och projektarbete.
Lösningen Så här kan ett likströmsnät se ut i bilindustrin
Forskning om användning av likström i en produktionscell vid BMW Groups fabrik i Dingolfing inleddes 2016. Precis som BMW Group är Phoenix Contact också medlem i Open Direct Current Alliance (ODCA) och har under många år engagerat sig för att etablera likströmstekniken. Tack vare den befintliga portföljen med lösningar kunde Phoenix Contact ge snabb support för att bygga upp likströmsnätet.
Kraftfulla 19"-moduler
För att kunna installera en infrastruktur för likström i en produktionsmiljö måste det allmänna växelströmsnätet först omvandlas till ett likströmsnät. Med Phoenix Contacts kraftfulla strömförsörjningar för rackmontering är detta inget problem.
Modulerna kan sammankopplas för att ge en total effekt på upp till 1,5 MW, vilket är mycket flexibelt. Användningsområdena för modulerna är dock mycket större än så. Enheterna i 19"-format kan ansluta de olika DC-subnäten, t.ex. solcellsanläggningen, belysningen eller DC-laddinfrastrukturen, till DC-bussen på högre nivå. Tack vare det breda utspänningsområdet på 30 till 1000 V DC är det också möjligt att långsamt rampa upp hela likströmsnätet. Modulernas effektparametrar är enkla att parametrisera via Phoenix Contacts PLCnext-plattform. Detta gör att de enskilda likströmssektorerna kan kopplas ihop nätkompatibelt i ett senare skede.
Strömförsörjningar för likströmsnät
Om en hjälpförsörjningsspänning på 24 V DC krävs i ett likströmsnät kan DIN-skenans strömförsörjningar från QUINT POWER-familjen användas. De imponerar med sitt breda DC-ingångsområde, som sträcker sig från 450 till 900 V DC. Individuella laster kan försörjas i effektklassen från 240 till 960 W. Att koppla, skydda och förladda likströmssektorer i en befintlig likströmsinfrastruktur är tekniska utmaningar som Phoenix Contact redan har rätt svar på.
Multifunktionella DC-effektbrytare
Koppling och skydd samt förladdning av likströmssektorer i en befintlig likströmsinfrastruktur är även det tekniska utmaningar som Phoenix Contact redan har rätt svar på idag. DC-effektbrytaren CONTACTRON ELR HDC har utvecklats just för dessa tillämpningar. Den har en förladdningsfunktion för att höja just kapacitiva laster till en gemensam spänning och därmed förhindra ström- och spänningstoppar under kopplingen. Enheten övervakar också spänning och ström under driften och har en trestegs frånkopplingsfunktion vid överström, inklusive mycket snabba frånkopplingstider vid kortslutning. Operatörerna kan enkelt ställa in huvudparametrarna via USB-gränssnittet. Brytaren erbjuder även nätverkskapacitet med ett IO-Link-gränssnitt.
Säkra likströmskontakter
En avgörande skillnad mellan likström och växelström är ljusbågen under frånkopplingsprocesser under last. I AC-tillämpningar oscillerar ström och spänning. Detta innebär att nollgenomgångar med polvändning inträffar 100 gånger i sekunden. Detta är inte fallet i likströmsapplikationer, vilket innebär att en eventuell ljusbåge inte släcks automatiskt. I den här typen av nät är skadorna på kontakter och kapslingar större och operatören utsätts för allvarligare risker. ArcZero-kontakten är den enda kontakten i sitt slag som aktivt släcker likströmsljusbågen. Den arbetar med ett aktivt intelligent elektroniskt styrsystem som säkerställer ett stort antal jackningscykler. Denna unika teknik har möjliggjort frekvent och säker inkoppling och urkoppling under last utan ljusbågar i likströmsnät.
Phoenix Contacts lösningar används även vid BMW Groups fabrik i Dingolfing. Det gör oss till pionjärer för att etablera likströmsnät.
Fördelar med DC-nät i produktionen Varför likström lönar sig i tillverkningen
-
Betydligt högre energieffektivitet jämfört med växelströmsanläggningar
-
Användning av återvinningsenergi i robotens testceller minskar energiförbrukningen
-
Besparingar av råmaterial tack vare mindre kabelarea och färre kablar
Kontakt
Låt oss tillsammans skapa en mer hållbar framtid genom att bygga ut likströmsnäten
