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DER KONSTRUKTEUR 7-8/2019

DER KONSTRUKTEUR 7-8/2019

ELEKTROTECHNIK/INDUSTRIEELEKTRONIK MEHR POWER FÜR DEN SCHALTSCHRANK PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Schnell, flexibel, möglichst kostengünstig – und das bei steigendem Kostendruck, knappen Ressourcen und engen Lieferfristen. Die Anforderungen an die Schaltschrankbranche wachsen stetig. Produktionsprozesse werden immer mehr digitalisiert und automatisiert, um Kosten und Zeiten zu senken. Dabei spielt auch die Stromversorgung eine entscheidende Rolle. Aber wie sieht eine moderne Stromversorgung genau aus? Und was sollte sie unbedingt können? Grundsätzlich muss eine moderne Stromversorgung eines tun: Eine Wechselspannung in eine galvanisch sicher getrennte Gleichspannung wandeln. Gleichzeitig sollen Zeit und Kosten gespart werden – aber wie? Laut einer aktuellen Studie von Eplan und dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Universität Stuttgart aus dem Jahr 2017 benötigen die Projektierung und Erstellung des Stromlaufplans über 50 % der Konstruktionszeit. Für die Praxis liegt hier ein erhebliches Einsparpotential. Durch den Umstieg von projektbezogenen oder auftragsorientierten Stromlaufplänen auf modulare Stromlaufpläne können beim Engineering-Prozess bis zu 45 % der Zeit eingespart werden – das zeigt die Studie zum Thema Schaltschrankbau 4.0. Optimierungspotenziale wie diese gibt es im Schaltschrankbau und in der Stromversorgung einige, denn viele Arbeitsschritte laufen heute noch nicht automatisiert ab. 92 % der befragten Studienteilnehmer setzen immer noch auf zwei- Autorin: Lena Kalmer, Communication Manager, WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG, Minden dimensionales Engineering. Eine Branche, die diesbezüglich vor besonderen Herausforderungen steht, ist die Automobilbranche. STEIGENDER ANSPRUCH AN STROMVERSORGUNGEN DER HOHE WIRKUNGSGRAD SPART VERSLUSTLEISTUNG UND SORGT FÜR PLATZSPARENDE ABMESSUNGEN Steht eine Produktionsanlage im Automobilbau auch nur für wenige Minuten still, bedeutet das schnell mehrere Tausend Euro Kosten und weniger produzierte Fahrzeuge. Mehr als ärgerlich, wenn dies durch eine ausgefallene Stromversorgung verursacht wurde, deren Anschaffungswert nur bei einem Bruchteil dieser Kosten liegt. Um das zu vermeiden, ist die Auswahl einer zuverlässigen Stromversorgung elementar. „Für Automobilhersteller spielt vor allem die Verfügbarkeit eine wichtige Rolle. Ein wichtiges Auswahlkriterium bei der Stromversorgung ist die theoretische Lebenserwartung“, so Manfred Grabowski, Key-Account-Manager Automotive bei Wago. Ein gründlicher Blick in die Datenblätter bei der Auswahl der Stromversorgungen lohnt sich: Vergleichbare Geräte können sich deutlich unterscheiden, wenn genauer hingeschaut wird. Mit der langen Lebenserwartung gehen in der Regel auch eine geringe Erwärmung und eine geringe Verlustleistung einher. Am Beispiel der Verlustleistung wird klar, dass man durch die geschickte Auswahl und Dimensionierung von Stromversorgungen auch Energiekosten einsparen kann. ENTSCHEIDENDER UNTERSCHIED: DIE RICHTIGE SCHALTSCHRANKKÜHLUNG Je höher die Verlustleistung ist, desto stärker erwärmt sich die Stromversorgung. Das hat insbesondere Auswirkungen auf die Schaltschrankklimatisierung: Die Kosten für die Kühlung des 24 DER KONSTRUKTEUR 7-8/2019

ELEKTROTECHNIK/INDUSTRIEELEKTRONIK Schaltschranks steigen. Bereits 1 °C Erwärmung im Schaltschrank bedeutet einen deutlich höheren Energieaufwand. So empfehlen die Hersteller von Klimageräten für Schaltschränke eine Temperatur von 35 °C. Wenn aber, wie bei manchen Anwendern der Automobilbranche, eine höhere Temperatur von z. B. 38 °C eingestellt ist, trägt das Delta von 3 °C deutlich zur Senkung der Energiekosten und des CO 2 -Ausstoßes bei. Hierfür müssen aber die Schaltschrankkomponenten sowie die Stromversorgungen geeignet sein. Der Konstrukteur muss gegebenenfalls Derating-Kurven einzelner Komponenten eachten. Nicht so bei den neuen Wago Stromversorgung Pro 2, die ohne Derating bis + 60 °C zu betreiben sind. EIN NEUER TAKTGEBER IM SCHALTSCHRANK Die effizienten Stromversorgungen von Wago liefern jederzeit eine gleichbleibende Versorgungsspannung – ob für einfache Anwendungen oder für die Automatisierung mit großem Leistungsbedarf. Der hohe Wirkungsgrad sorgt für platzsparende Abmessungen; ein einheitliches Gehäusedesign und ein digitaler Zwilling machen die Implementierung sehr einfach. Ein weiterer Vorteil: Steckbare Anschlüsse ermöglichen eine vorkonfektionierte Verkabelung und eine schnellere Installation. Die wichtigsten Funktionen der neuen Wago Stromversorgung Pro 2, die Anwendern Power für die Stromversorgung 4.0 verleihen: KOMMUNIKATION FÜR INDUSTRIE 4.0 Die Wago Stromversorgung Pro 2 ist so gebaut, dass wichtige Betriebsstatus entweder direkt an der Front abgelesen werden oder per Controller weitere wertvolle Daten abgerufen werden können. Nur wer Echtzeitstatus erhält, kann auch in Echtzeit Situationen einschätzen und überlegt handeln. Genau dafür verfügt die Wago Stromversorgung Pro 2 über verschiedene Funktionen und Komponenten, die den Anwender informieren. Der LED-Bargraph an der Front zeigt zuverlässig die aktuelle Ausgangsleistung sowie Überlastungen bzw. Lastreserven an. Außerdem zeigen die LEDs den ausgewählten Betriebsmodus sowie im Fall eines Falles auch Warnungen und Fehler an. In Bezug auf Datenerfassung und Auslesen von Statusinformationen kann an die Wago Stromversorgung Pro 2 jederzeit ein dezidiertes Kommunikationsmodul angeschlossen und so das gewünschte Protokoll für die Kopplung an die Automatisierungsund Leitebene gewählt werden. INTELLIGENTES ÜBERLASTVERHALTEN Applikationen mit großem Leistungsbedarf verlangen professionelle Stromversorgungen, die auch Leistungsspitzen zuverlässig abdecken können. Mit TopBoost, Power- Boost und weiterem parametrierbarem Überlastverhalten schützt und versorgt die Wago Stromversorgung Pro 2 Anlagen mit smarten Strom- und Schaltmodi. Für eine zuverlässige und abgesicherte Anlagenverfügbarkeit stehen 150 % PowerBoost oder bis zu 600 % TopBoost zur Verfügung. RESSOURCENSPARENDER ENERGIEEINSATZ Ein typischer Wirkungsgrad bei einem einfachen Netzgerät mit 960 W Nennleistung beträgt 91 %. Bei der neuen Wago Stromversorgung Pro 2 liegt der Wirkungsgrad bei 96 %. Auf den ersten Blick scheinen diese 5 Prozentpunkte nicht gerade viel zu sein – aber genau auf sie kommt es an: Dieser bessere Wirkungsgrad der Pro-2-Netzgeräte spart 55 W an Verlustleistung. Auf eine Betriebszeit von fünf Jahren gerechnet bedeutet dies eine Einsparung von 198 EUR an Energiekosten und gleichzeitig eine Einsparung von 1 t CO 2 . HERAUSFORDERNDE UMWELTBEDINGUNGEN Ganz gleich, ob in der Arktis oder in der Wüste – die Wago Stromversorgung Pro 2 können von - 40 bis + 70 °C gestartet und betrieben werden. Ein geringes Derating beginnt bei > 60 °C und ermöglicht eine 70 %ige Ausgangsleistung auch bei 70-°C- Anwendungen. Und das bis zu einer Einsatzhöhe von 5 000 m über dem Meeresspiegel. Außerdem sind die Schaltungen in der Wago Stromversorgung Pro 2 sehr robust gegenüber Transienten. Die Überspannungskategorie III gewährleistet einen sicheren Betrieb in Stromnetzen mit Überspannungsspitzen oder Schaltschränken mit rückspeisenden Antriebsreglern. Bilder: ra2 studio/Fotolia, WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG www.wago.com „DIE NEUE STROM- VERSORGUNG IST AUSGESPROCHEN ANPASSUNGS- FÄHIG“ Stefan Wagner, Head of PM Power Supplies, WAGO www.DerKonstrukteur.de Die neue Stromversorgung Pro 2 von Wago mit aufrastbarem Kommunikationsmodul Flexibilität ist ein wesentlicher Vorteil unserer neuen Stromversorgung Pro 2: Eine größere Anpassungsfähigkeit an die Applikation bietet derzeit kein anderer Anbieter in einem Gerät. Durch die umfangreichen Möglichkeiten in Bezug auf Konfiguration und Monitoring, die schmale Baubreite, den hohen Wirkungsgrad sowie die hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer erhält der Anwender eine hochperformante, zukunftssichere und optimale Versorgung der Verbraucher im Schaltschrank. DER KONSTRUKTEUR 7-8/2019 25

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