Intelligente Stromversorgung

Stromversorgung Was moderne Netzgeräte leisten müssen

Das moderne Netzgerät ist effizient, langlebig und dennoch kostengünstig. So wollen es die Anwender in der Industrie, so hat es Wago entwickelt. Die Stromversorgungen war auch Thema auf der neuen digitalen Event-Plattform - dem Wago Hub.

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Die Wago-Experten (v.l.) Frank Sellke, Business Development Manager Interface, Stefan Wagner, Head of Product Management Power Supplies, Florian Kothe, Business Development Manager Interface, sowie Michael Nordholz, Project Manager, sprechen über die steigenden Anforderungen an Stromversorgungen in der Industrie.
Die Wago-Experten (v.l.) Frank Sellke, Business Development Manager Interface, Stefan Wagner, Head of Product Management Power Supplies, Florian Kothe, Business Development Manager Interface, sowie Michael Nordholz, Project Manager, sprechen über die steigenden Anforderungen an Stromversorgungen in der Industrie.
(Bild: Wago)

Stromversorgungen laufen in vielen Industrieanwendungen 24 Stunden an sieben Tagen pro Woche ununterbrochen ohne Wartung. Das sind harte Einsatzbedingungen und verlangt nach robusten, langlebigen und auch energieeffizienten Netzgeräten. Wago bietet ein ganzes Portfolio an Stromversorgungen, um die es auch im Live-Talk auf der neuen digitalen Event-Plattform Wago Hub ging.

Die Wago Experten Frank Sellke, Business Development Manager Interface, Stefan Wagner, Head of Product Management Power Supplies, Florian Kothe, Business Development Manager Interface, sowie Michael Nordholz, Project Manager, sprachen dort über die Wago-Stromversorgungen und wie diese den breit gefächerten Anforderungen verschiedenster Anwendungsfelder gerecht werden und dem Nutzer gleichzeitig einen Mehrwert im Vergleich zu anderen Geräten am Markt bieten. Im Fokus dabei steht auch immer der Wunsch der potenziellen Anwender nach bezahlbaren Lösungen.

Was versteht man eigentlich unter Wirkungsgrad?

Der Wirkungsgrad stellt das Verhältnis von der abgegebenen Energie auf der Ausgangsseite zur eingespeisten Energie an der AC-Seite dar. Idealerweise liegt der Wirkungsgrad bei 100 %. Das ist technisch aber kaum realisierbar, denn bei der Umwandlung von Energie kommt es immer zu Verlusten, zum Beispiel durch Schaltverluste. Dadurch entsteht Abwärme, die das Gerät und die Komponenten erwärmt. Diese gilt es abzuführen oder entsprechend zu kühlen.

Stefan Wagner erklärte in diesem Zusammenhang, welchen wichtigen Faktor die Energieeffizienz der Geräte darstellt: Weisen die Stromversorgungen einen hohen Wirkungsgrad auf, geht weniger Energie als Abwärme verloren und die Eigenerwärmung wird reduziert. Die Bauteile unterliegen so weniger thermischem Stress, was sich positiv auf deren Lebensdauer und somit auf die Kosten über den gesamten Lebenszyklus des Gerätes auswirkt.

Hoher Wirkungsgrad spart Energiekosten

Der höhere Wirkungsgrad würde sich aber auch direkt auf die Energiekosten auswirken, hat Frank Sellke betont. Zwar stellen Stromversorgungen nicht die größten Verbraucher einer Maschine oder Anlage dar, aber sie sind oftmals in großer Zahl verbaut, und: "Kleinvieh macht bekanntlich auch Mist", so Sellke. Dazu nannte er gleich ein konkretes Praxisbeispiel: In einem Automobilkonzern sind oftmals über 1000 Stromversorgungen in einer Produktionsanlage verbaut. "Erhöht man hier den Wirkungsgrad der Stromversorgung von 93 % auf 96 % - also nur um 3 %, bedeutet das bei einem Strompreis von 10 Cent/kWh eine jährliche Ersparnis von 25.000 Euro. Bei dieser Summe kann man dann nicht mehr von Kleinvieh sprechen", sagt Sellke.

Ein weiterer, ganz anderer Vorteil, den der hohe Wirkungsgrad mit sich bringt, hat auch wieder mit der reduzierten Eigenerwärmung der Geräte zu tun. Denn benötigt man keine Kühlung, spart man Platz und die Stromversorgungen bauen sehr kompakt. Fallen die Stromversorgungen schmaler aus, spart das Platz auf der Hutschiene. Einsparungen in der Höhe wirken sich positiv auf den Innenausbau im Schaltschrank aus. Eine reduzierte Tiefe reduziert die Hebelkräfte des Gerätes und es ist weniger anfällig für Vibrationen, was wiederum die Lebensdauer verlängert. "Das spielt vor allem in rauen Umgebungsbedingungen oder auch beim Einsatz auf Schiffen eine große Rolle", weiß Florian Kothe.

Wenn die Stromversorgung kommuniziert

Neben den Vorteilen eines hohen Wirkungsgrades, haben die Wago-Experten auch noch das Thema Kommunikationsfähigkeit beleuchtet. Denn das neueste Netzgerät des Unternehmens, die Stromversorgung Pro 2, wurde mit einem optionalen Kommunikationsmodul ausgestattet, das den Anwendern einige Vorteile bieten soll.

Frank Sellke erwähnte zunächst einen Aspekt der Sicherheit: Über das Kommunikationsmodul lässt sich eine Tastensperre einstellen, mit der verhindert wird, dass unbefugte Mitarbeiter das Gerät verstellen, fehlerhaft einstellen oder gar manipulieren können. Zudem lassen sich alle Einstellungen auch aus der Ferne vornehmen und der Fachmann muss nicht zwingend vor Ort anwesend sein.

Die intelligente Stromversorgung von Wago kurz erklärt

Die Stromversorgung Pro 2 von Wago ist mit einem Kommunikationsmodul ausgestattet, was Anwendern ermöglicht, mit ihr direkt zu kommunizieren. Klaus Böhmer, Sales Director International und Head of Business Unit Interface Electronics bei der Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG., verrät unserer Redakteurin Sandra Häuslein, was die Stromversorgung Pro 2 intelligent macht und wie es mit der Digitalisierung von Schaltschrankkomponenten weitergeht.

Datenerfassung in Echtzeit

Stefan Wagner ergänzte anschließend die Datenerfassung in Echtzeit, die dank des Kommunikationsmoduls möglich ist. So lässt sich beispielsweise die Ausgangsspannung permanent messen, monitoren und analysieren. Aus den Werten können dann Rückschlüsse gezogen werden:

  • Steigen die Werte über eine Zeit langsam an, kann das auf einen Verschleiß hinweisen.
  • Ein plötzlicher Abfall der Werte deutet auf einen möglichen Drahtbruch hin.

Abschließend zeigte Frank Sellke die Funktionsweise an einer Nachbildung einer typischen Fertigungszelle auf. Das Exponat besteht aus einem Einspeiseschrank mit Netzteil, das die Komponenten versorgt. Mit einem MID-konformem Zähler wird die eingespeiste Wechselstromenergie gemessen. Dann folgen zwei Steuerschaltschränke, die die eigentliche Steuerung der Fertigungszelle übernehmen. Alle Geräte kommunizieren über Modbus RTU untereinander und auch mit einer übergeordneten Steuerung. Dies ermöglicht, dass alle gemessenen Werte aus den Geräten für die übergeordnete Steuerung verfügbar gemacht und angezeigt werden. Sellke löste am Exponat einen Kurzschluss aus und zeigte, wie dies am Visualisierungspult dargestellt wird. Auch Stromveränderungen können simuliert und am Visualisierungspult gezeigt werden. Alle Werte werden alle 25 ms in der Steuerung erfasst. So werden schon kleinste Veränderungen sichtbar und es lässt sich eine zustandsbasierte Instandhaltung realisieren.

Moderator Michael Nordholz führte durch den Live-Talk und gab am Ende noch den Hinweis, dass das Exponat bestenfalls bald wieder auf Messen präsentiert werden könne um die Vorteile der Wago-Stromversorgungen live vor Ort und im persönlichen Gespräch erörtern zu können.

(ID:47022018)

Über den Autor

Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Redakteurin, konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht