Die aktiven Energiemanagementgeräte mit den Bezeichnungen PxtFX, PxtEX und PxtRX der Michael Koch GmbH, Ubstadt-Weiher, eröffnen neue Möglichkeiten für das aktive Management von Energie elektrischer Antriebe. Sie zeichnen sich aus durch einen Weitspannungsbereich, Unabhängigkeit vom Hersteller der Antriebselektronik und die Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten. Diese sind zahlreich, dabei bauen sie alle darauf auf, die überschüssige oder notwendige elektrische Energie weitgehend netzunabhängig zwischen zu speichern.
Inhaltsverzeichnis
1. PxtFX für häufige, kurze Zyklen
2. PxtEX erweitert das Speichervolumen
3. PxtRX für höhere Lasten
4. Digitales Typenschild erleichtert die Arbeit
Die Auswahl der Speichermedien erfolgt ebenfalls anwendungsabhängig, so werden beim Hersteller spezielle Aluminium-Elektrolytkondensatoren bei kurzen und sehr häufigen Zyklen genutzt, bei höheren Energien und weniger häufigen Zyklen Doppelschicht-Kondensatormodule und bei seltenen Zyklen kommen Batterien zum Einsatz. Das Verbindungsteil zwischen Antrieb und Speicher ist das aktive Energiemanagementgerät oder -system. Seit Herbst 2010 ist das Unternehmen mit solchen Geräten auf dem Markt aktiv. Die neue Produktfamilie mit dem Namen Pxt, der auch „P mal t“ (gleich Energie) ausgesprochen werden darf, erreicht bietet eine deutlich höherer Funktionalität.
PxtFX für häufige, kurze Zyklen
Zwei aktive Geräte mit der Bezeichnung PxtFX und PxtRX werden ergänzt durch PxtEX, einer modularen Speichereinheit mit einem oder mehreren Aluminium-Elektrolytkondensatoren. Die Anwendungsfälle sind vielfältig, da die Geräte Nutzen über ein singuläres Feature oder durch die Kombination von zwei oder mehreren Eigenschaften bringen. Als erstes kommt die Rekuperation der Bremsenergie der Maschine in den Sinn, wodurch die Energieeffizienz gesteigert wird. Der PxtFX kann dabei in seiner kleinsten Ausbaustufe in Ein-Sekunden-Zyklen pro Betriebsstunde bis zu 1,6 Kilowattstunden an Energie einsparen. Bezogen auf die Applikation an sich, sind mit dem aktiven Energiemanagementsystem auf der Grundlage des Geräts Einsparungen bis gut 40 Prozent erreichbar. Oft spielen aber andere Nutzen eine größere Rolle als die Steigerung der Energieeffizienz, wie zum Beispiel der Ausgleich von sogenannten Brownouts, also der sichere und definierte Stillstand bei Blackouts, die mögliche Beschleunigung von Produktionsprozessen mit Ausbringungssteigerungen bis 50 Prozent, die Reduktion von Netzlastspitzen oder gar der Betrieb des elektrischen Antriebs unabhängig vom Stromnetz.
Mit einer Stromlastfähigkeit von 20 Ampere Dauer und 40 Ampere Spitze für rund eine Minute gegenüber Speicher, der eine maximale Spannung von 450 Volts of Direct Currents haben darf, kann das Gerät bis 18 Kilowatt Leistung generieren. Es kann ab Werk mit einem Speichervolumen von zwei oder vier Kilowattsekunden ausgestattet werden. Serienmäßig im Gerät eingebaut ist die automatische Erkennung der Bremstransitor-Einschalt-Spannungsschwelle, was es dem Gerät ermöglicht, mit allen handelsüblichen Frequenzumrichtern und Servoreglern in einer Plug-&-Play-Weise zusammenzuarbeiten. Die weitreichenden Sicherheitseigenschaften des Geräts schützen gegen Verpolung der Zwischenkreisanschlüsse, gegen das Zuschalten geladener Speicher und die Überlastung des Systems auf der Speicher- wie auch auf der Zwischenkreisseite. Interne Sicherungen sieht der Hersteller als Standard. Neu am Gerät sind die SD-Speicherkarte, eine externe 24V-Versorgung, Zustandsanzeigen per LEDs, Bootloading- und Resetmöglichkeiten sowie 6 digitale I/Os. Ergänzt wird dies durch Ausgabefunktionalitäten über ein USB-Modul.
PxtEX erweitert das Speichervolumen
Reicht das Speichervolumen des PxtFX nicht aus, kommt das Gerät mit der Bezeichnung PxtEX zum Zug. Zwei, vier oder sechs Kilowattsekunden Energie kann ein einzelnes dieser Energiemodule mit seinen speziell für das Anwendungsspektrum der aktiven Energiemanagementsysteme entwickelten Aluminium-Elektrolytkondensatoren speichern. Einfach über Kabel mit verpolungssicheren Steckern mit dem Energiemanagementgerät verbunden, kommt die Speichererweiterung dem System direkt zu Gute. Die einzelnen Speichereinheiten sind intern abgesichert und zeigen ihren Ladezustand auch optisch über eine blinkende LED an. In das Energiemodul integriert ist serienmäßig auch ein sicherer Entladewiderstand, der dabei direkt und schnell unterstützt, das Gesamtsystem auf ein für Menschen ungefährliches Spannungsniveau zu bringen. Grundsätzlich aber sind die Systeme wartungsarm.
PxtRX für höhere Lasten
Das Gerät PxtFX ist speziell für den Einsatz in Anwendungen mit Wiederholungszyklen von Millisekunden bis wenigen Sekunden konzipiert. Es muss dies über seine Lebensdauer weit über 100 Millionen mal schaffen können. Sein größerer Bruder PxtRX ist für Applikationen in Verbindung mit Speichern höherer Energiedichte prädestiniert, wie Doppelschichtkondensatoren oder auch Batterien. Dieses Gerät ist ausgelegt für eine Stromlastfähigkeit von 30 Ampere Dauer und 60 Ampere Spitze für rund eine Minute. In Verbindung mit einer hohen Speicherspannung von bis zu 800 Volts of Direct Currents ist es dem Gerät möglich, eine Leistung von knapp 50 Kilowatt zu generieren. Reicht diese Leistung für die Applikation nicht, können mehrere Geräte, wie übrigens auch die PxtFX-Geräte, parallel geschaltet werden. Applikationsbezogen können so aktive Energiemanagementsysteme entstehen, die große Schaltschränke füllen. Unter der Typenbezeichnung KTS bietet der Hersteller anschlussfertige Komplettsysteme in Schaltschränken an. Enthalten sind aktive Energiemanagementsysteme der Pxt-Familie, applikationsspezifische Speicher, die passenden Sicherungen, Verkabelung und abhängig von den eingesetzten Speichern passive oder auch aktive Entladegeräte. Eine Eigenschaft hilft dem PxtRX in solchen Schaltschranklösungen besonders: Er arbeitet auch bei Leistungslängen zum Zwischenkreis von bis zu 20 m problemlos.
Digitales Typenschild erleichtert die Arbeit
Allen Geräten gemein ist das so genannte digitale Typenschild. Beim Scannen des QR-Codes eines Geräts mittels einer App für Android- oder iOS-Smartphones oder Tablets werden neben den technischen Daten des spezifischen Geräts und seines konkreten Aufbaus auch Prüf- und Testprotokolle sowie die zugehörigen Dokumente wie die Montage- und Betriebsanleitung angezeigt. So können alle Nutzer des Geräts orts- und papierunabhängig auf die individuellen Dokumente und Informationen des jeweiligen Geräts der Familie zugreifen. Darüber hinaus sind Verwaltungsmöglichkeiten gegeben, mit denen beispielsweise ein Maschinenbauer Geräte mit ihren jeweiligen Eigenschaften einer Maschine oder Anlage zuordnen kann. (jg)
Kontakt:
Michael Koch GmbH
Zum Grenzgraben 28
76698 Ubstadt-Weiher
Tel.: +49 7251 9626-20
E-Mail: mail@bremsenergie.de
Website: www.bremsenergie.de
