Selbsteinstellende Kurzzeit-USV hilft Spannungsschwankungen zu kompensieren
Netzausfälle ohne Folgen – auch auf der Aktorebene
Produzierende Unternehmen müssen sich künftig auch in Deutschland verstärkt auf Netzunterbrechungen einstellen. Das Problem reicht von der Management- bis hinunter zur Aktorebene. Speziell für diese, genauer gesagt: für Frequenzumrichter und Servoregler, bietet die Michael Koch GmbH daher jetzt eine Kurzzeit-USV an.
Allein im Jahr 2010 gab es laut Bundesnetzagentur über 200.000 Netzunterbrechungen im Nieder- und Mittelspannungsbereich, die länger als drei Minuten anhielten. Angesichts der Schwierigkeiten, die mit der langfristigen Energiewende von Atomkraft und fossilen Energieträgern hin zu erneuerbaren Energiequellen verbunden sind, ist davon auszugehen, dass die Zahl der Ausfälle in Zukunft zunehmen wird. »Schon kurzzeitige Unterbrechungen der Stromversorgung, die von der Allgemeinheit gar nicht bemerkt werden, können zu Störungen in den Produktionsprozessen und zu Folgeschäden in Millionenhöhe führen: Produktionsanlagen kommen aus dem Rhythmus, Werkzeuge und Werkstücke könnten massiv beschädigt werden, komplette Maschinen und Anlagen könnten in einen unkontrollierbaren Zustand geraten«, erläutert Michael Koch, geschäftsführender Gesellschafter der gleichnamigen GmbH. »Mit einem Neustart und der Synchronisation der Anlage ist es hier oft nicht getan. So werden Spannungsschwankungen und Netzausfälle zur täglichen Herausforderung für produzierende Unternehmen.«
Für die Industrie wird es daher immer wichtiger, zu wissen, inwieweit Spannungskriterien Einfluss auf ihre Produktionsprozesse nehmen, um entsprechende Maßnahmen zur Risikoreduzierung bestimmen zu können. Um die Folgen des Versorgungsproblems auf Aktorenebene zu minimieren, bietet die Michael Koch GmbH im nordbadischen Ubstadt-Weiher jetzt eine einfache Lösung: die Dynamische Energieversorgung (DEV).
Kurzzeit-USV für alle Umrichtertypen
Die DEV hält als aktive Kapazitätserweiterung im Gleichstromzwischenkreis der Umrichter eine gewisse Energiemenge vor. Schwankt die Spannung oder kommt es gar zu einem Netzausfall, erkennt das Gerät dies automatisch und beginnt mit der Einspeisung, um das Spannungsniveau im Gleichstromzwischenkreis stabil zu halten. So arbeitet die DEV als Kurzzeitstromversorgung für Antriebsumrichter und Servoregler. »Ziel beim Einsatz einer Dynamischen Energieversorgung ist in jedem Fall, dass der gestützte Antrieb und dessen Komponenten die Unterbrechungen überhaupt nicht erkennen oder in einen definierten Ausgangspunkt gebracht werden«, verdeutlicht Koch. »Von dieser Position ist ein Wiederanfahren der Maschine ohne größeren Aufwand möglich. Die zu überbrückende Ausfallzeit ist bei der Auslegung des Gerätes zu berücksichtigen, um die zur Verfügung stehende Energiemenge ausreichend festzulegen.«
Als aktive Kapazitätserweiterung im Gleichstromzwischenkreis bringt die DEV eine Speicherkapazität und somit eine Energiemenge von etwa 2 kJ mit. »Weil bei der Auslegung die noch vorhandene kinetische Energie im Antrieb berücksichtigt wird, reicht diese Energiemenge meist aus, um die Maschine zu einem definierten Stillstand zu bringen«, betont Koch. Konzipiert ist die Kurzzeit-USV für Umrichter mit Anschlussspannungen zwischen 400 und 460 VAC. Voraussetzung ist jedoch, dass die Umrichter mit einem direkten Anschluss zum Zwischenkreis ausgestattet sind. Ist dies der Fall, lässt sich die DEV an Ein- oder Mehrfachsystemen, an Frequenzumrichtern oder Servoreglern unkompliziert einsetzen.
»Unsere DEV funktioniert in sich als eigenständige Einheit, die mit allen Umrichtern kooperiert und sich selbsttätig auf die gegebenen Bedingungen einstellt. Also: Anschließen und vergessen. Im Fall der DEV werden Maschinen, Werkzeuge und Produkte geschont, Wiederanlaufaufwand minimiert, laufende Betriebsdaten gesichert und durch die Vermeidung von Folgeschäden Kosten gespart«, fasst Koch die Vorteile der DEV zusammen.
Eine kleine Leuchte an der oberen Seite des Gerätes ist das einzige Signalelement der DEV. Die Leuchte lässt erkennen, ob der eingebaute Speicher noch Energie geladen hat, und ist somit aus Sicherheitsgründen unentbehrlich. Ansonsten funktioniert die DEV ohne Tasten, weitere Anzeigen oder sonstige Bedienelemente.
Ist eine Kontrolle der Einsatzfähigkeit erwünscht, bekommt der Antrieb von der DEV regelmäßig Meldungen, die zeigen, ob das Gerät und vor allem die im Notfall benötigte Energie tatsächlich bereitsteht. Um diese Selbstüberprüfung zu ermöglichen, ist die DEV mit einer Testroutine ausgestattet. Zur Auswertung wird das Kontrollergebnis an eine übergeordnete Steuerung weitergegeben. Übertragen lassen sich die Ergebnisse wahlweise per Infrarot oder serienmäßig mit Bluetooth oder WLAN. Auf Wunsch bietet die Michael Koch GmbH ein externes Kommunikationsmodul, das die Bluetooth-Signale in CAN-Bus-Signale umsetzt und für die Auswertung zur Verfügung stellt.
- Netzausfälle ohne Folgen – auch auf der Aktorebene
- DEV schont Netz und Umrichter
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