Kostensparende Lösung für Intralogistik und Co.
Heute stellt sich im Anlagen- und Maschinenbau mehr denn je die Frage, wie Energie so effizient wie möglich genutzt werden kann. DC-gekoppelte Antriebssysteme liefern hierfür einen interessanten Lösungsansatz. Der DC-Verbund ermöglicht, Energie aktiv in der Maschine weiterzuverwenden, statt sie zu verheizen. Das spart Energie und vermeidet bei generatorischen Betriebszuständen die sonst notwendigen Bremswiderstände mit thermischen Verlusten und Brandgefahr. In welchen Anwendungen lohnt es sich besonders, entstehende Bremsenergie zu nutzen und welche technischen Voraussetzungen bestehen?
In Zeiten gestiegener Energiepreise geht der Trend im Anlagen- und Maschinenbau hin zu einem immer effizienteren Einsatz der im System vorhandenen Energie. DC-gekoppelte Antriebssysteme ermöglichen durch aufeinander abgestimmte Lastzyklen die aktive Nutzung der prozessbedingten generatorischen Energie, die zum Beispiel bei Verzögerungsvorgängen anfällt. Da diese in konventionellen AC-Antriebssystemen über Widerstände in Wärme umgesetzt wird, lässt sich so der Wirkungsgrad der Anlage verbessern. Zusätzlich reduziert sich sowohl die mittlere als auch die Spitzenleistung der Anlage. Das Ergebnis: Je nach Anwendung kann der gesamte Netzanschluss bestehend aus Leitungen, Sicherungseinrichtungen und Schützen kleiner dimensioniert werden. Durch DC-Verbundsysteme sind insofern spannende Potenziale im Hinblick auf Energie- und Ressourceneffizienz gegeben.
Nicht in jedem Fall kann die Bremsenenergie sinnvoll weiterverwendet werden. Doch grundsätzlich gilt, dass sich ein DC-Verbund besonders überall dort lohnt, wo bisher Energie in Wärme umgesetzt wird. „Signifikante Vorteile lassen sich in Anlagen erzielen, in denen mehrere Achsen parallel arbeiten und der Prozess zyklische Verzögerungsvorgänge erfordert. Aber auch in Anwendungen ohne große generatorische Energien kann der DC-Verbund den Aufbau vereinfachen und Raum im Schaltschrank einsparen“, sagt Timo Geisler, Produktmanager Drives bei KEB Automation.
Hochregallager als Anwendungsbeispiel
Zu den klassischen Applikationen, in denen auf diese Weise die Energieeffizienz deutlich erhöht werden kann, zählen zum Beispiel Hochregallager, bei denen die Regalbediengeräte häufig Paletten aus mehreren Metern Höhe abholen und dann absenken müssen. „Wenn mehrere Gassen aus einem Hochregallager miteinander DC-gekoppelt und die Fahrprozesse aufeinander abgestimmt werden, kann die Verzögerungsenergie aus Gasse eins direkt zur Beschleunigung von Gasse zwei genutzt werden“, sagt Geisler. Zyklische Verzögerungsvorgänge gibt es aber auch in vielen anderen Anwendungen, in denen KEB-Kunden seit Jahren auf die DC-Kopplung setzen: Textilmaschinen, Kunststoffspritzgießmaschinen, Krananlagen, rotierende Werkzeugantriebe oder hochtourige Energiespeicher.
Mit der COMBIVERT R6 bietet KEB eine kompakte und kostengünstige Ein- und Rückspeiseeinheit für industrielle Anforderungen, die die gestiegenen Ansprüche an einen effizienten Einsatz von Energie Rechnung trägt. Durch die netzgeführte Technik wird DC-seitig eine ungeregelte, netzabhängige Gleichspannung bereitgestellt. Die R6 kann zur DC-Versorgung mehrerer Drives verwendet werden und ermöglicht hohe Überlast und Rückspeisung im Dauerbetrieb. In Kombination mit Oberschwingungsfiltern von KEB lässt sich eine optimale Netzqualität und verringerte Blindleistung erzielen. Außerdem steht mit dem COMBIVERT F6 ein Drive Controller zur Verfügung, der Frequenzumrichter und Servoantrieb in einem Gerät vereint und den gesamten Leistungsbereich von 2,2 kW bis 450 kW abdeckt. Die Drives regeln unterschiedlichste Motortechnologien, ob geberlos oder mit Geber und – je nach Anwendung – mit skalierbaren, leistungsfähigen Sicherheitsfunktionen. Gleiches gilt für die S6 Servo Drives, die im kompakten Buchformat in zwei Gehäusegrößen für einen Nennstrom von 2,6 A bis 16,5 A verfügbar sind. „Neben den Produkten bieten wir aber auch Unterstützung bei der Auslegung der Antriebssysteme an. Gerade beim Thema DC gibt es immer noch Berührungsängste, die wir den Kunden gerne nehmen möchten“, sagt Geisler.
