Applikationen: Industrie

Wandler sind tief im Innern von leistungselektronischen Anwendungen verborgen. Ohne sich dessen bewusst zu sein, laufen viele Menschen tagtäglich an LEM-Wandlern vorbei und benutzen sie sogar. Wandler sind an den Motoren von Fahrstühlen, Gabelstaplern, Werkzeugmaschinen, Druckmaschinen sowie sämtlichen anderen Geräten mit Industrieantrieb, die effizient kontrolliert und überwacht werden sollen, zu finden.

Der Wandler hat zu Kontrollzwecken die Aufgabe, den sich ständig ändernden Strom zu messen und die entsprechenden Daten weiterzuleiten. Dies ermöglicht präzise Feinabstimmung für einen reibungslosen Gerätebetrieb. Bei einer Werkzeugmaschine steigt, wenn mit der Bearbeitung des Werkstücks begonnen wird, der Stromfluss abrupt an. Je besser und schneller das Rückmeldesignal, umso exakter die Information zur Gerätekontrolle. (Siehe Applikation: „Effiziente Kontrolle Ihrer kompakten Maschinen“.)

Einige Beispiele zur Illustration:

Fahrstühle

Ob in Flachbauten oder in riesigen Wolkenkratzern, Fahrstühle findet man überall. Betritt man den Fahrstuhl, so wird die Tür von einem entsprechenden Motor geöffnet und wieder geschlossen. Für einen sicheren Betrieb ist es unabdingbar, dass sich die Tür wieder öffnet, wenn sie von einer Person oder einem Gegenstand blockiert wird. Die Hinderniserkennung übernehmen oft in den Motorleitungen befindliche Stromwandler. Hindernisse verursachen ein höheres Drehmoment und infolgedessen einen höheren Stromfluss im Motor; dieser zusätzliche Strom wird erkannt und das Signal zur Türöffnung gegeben. (Applikation „Türöffner mit Strommessung für ihre Sicherheit”.)

In Fahrstühlen sorgen die von Wandlern gesendeten Signale dafür, dass die Motordrehzahl dem tatsächlichen Kabinengewicht angepasst wird, um so gleichmäßige Beschleunigung sowie sicheres Anhalten des Fahrstuhls zu gewährleisten. Die Signale dienen außerdem dazu, dafür zu sorgen, dass der Fahrstuhl exakt auf Etagenhöhe anhält. Intelligente Leistungssteuerung hilft auch, den Energieverbrauch zu optimieren. Die Aufrüstung drehzahlvariabler Antriebe von Elektromotoren sorgt für essentielle Energieeinsparungen.

Solarmodule

Die von Solarmodulen erzeugte Elektrizität lädt eine Batterie auf, weshalb dieses System für unabhängige Installationen, die nicht in der Nähe des Verteilernetzes liegen, verwendet werden kann. Es handelt sich hierbei um ein so genanntes netzunabhängiges System. Beim netzgekoppelten System dagegen wird die Energie in das Stromnetz eingespeist.

Bei Photovoltaik-Modulen wird der Energiefluss zum Netz von Stromwandlern kontrolliert, die auch die Sicherheit von Mensch und Ausrüstung gewährleisten. (Siehe Applikation „Solarwechselrichter”.)

Gabelstapler

Moderne Gabelstapler sind batteriebetrieben und müssen schnell, äußerst tragfähig, präzise und sehr wendig sein. Da Sie auch häufig im Freien zum Einsatz kommen, müssen sie außerdem robust sein und verschiedensten Wetterlagen standhalten können.

Beim Gabelstapler werden die verschiedenen Funktionen wie Fahrzeuggeschwindigkeit oder Heben und Senken der Gabel von elektromotorischen Antrieben kontrolliert. Um Sicherheit und Stabilität zu garantieren, ist es unabdingbar, dass die Gabel, unabhängig davon, welches Gewicht sie zu tragen hat, immer mit der gleichen Präzision und Geschwindigkeit bewegt wird. Indem sie den Strom messen, der vom Motor der Gabel benötigt wird, kontrollieren LEM-Wandler Geschwindigkeit und Präzision der Gabel. Mittels Berechnung des benötigten Stroms stellen sie dann genau die Kraft ein, die zum Heben der Gabel benötigt wird. Das Ergebnis ist ein gleichmäßiger und reibungsloser Arbeitsablauf.

Gleichzeitig überprüfen die Stromwandler auch den Ladestatus der Batterie, wodurch Effizienz und Ladezyklus der Batterie optimiert werden können, so dass der Gabelstapler nach der Ladezeit, die auf diese Weise so kurz wie möglich gehalten wird, wieder einsatzbereit ist. Seit die Strommessung durch die Wandler ohne Eingriff in den Stromkreislauf erfolgt, ist zudem ein positiver Effekt auf den Gesamtenergieverbrauch des Gabelstaplers festzustellen.

Die direktabbildenden Stromwandler (O/L) von LEM bieten den Kunden entscheidende Vorteile. Sie sind sehr klein und problemlos in die Bordelektronik integrierbar. Da sie nicht in die Anwendungen eingebaut werden müssen, wird die Installationszeit deutlich verkürzt.

Windturbinen

Die Rotorblätter moderner, leistungsstarker Windenergieanlagen an Land und im Meer treiben einen Generator an. Auf diese Weise wird die mechanische Energie der rotierenden Flügel in Elektrizität umgewandelt, die es dann sicher ins Netz einzuspeisen gilt.

Die Einspeisung ins Versorgungsnetz muss als Dauerleistung bei geregelter Spannung und Frequenz erfolgen. Dies geht nicht ohne Anpassung und Optimierung der von Windturbinen erzeugten Elektrizität. Wandler sind Schlüsselkomponenten von Stromrichtern in Windkraftanlagen, da sie optimale Kontrolle und sicheren Schutz bei der Netzeinspeisung leisten.

Um größtmögliche Effizienz der Generatoren sicherzustellen, drehen Elektromotoren die Gondel und die Rotorblätter aktiv in den Wind. Für eine optimale Blattwinkeleinstellung bewegt eine Steueranlage die Rotorblätter mit Antrieben kleiner Leistung zusätzlich um ihre Längsachse. So kann ein Maximum an Windkraft in nutzbare Elektrizität umgewandelt werden.

Die LEM-Wandler in den Stromrichtern nehmen ununterbrochen Strommessungen vor, um die Turbine optimal zum Wind zu drehen. Dank seiner profunden Kenntnis bietet LEM eine große Bandbreite an Produkten, einschließlich unterschiedlicher Größen und Parameter, die auf den ganz speziellen Bedarf und die mechanischen Anforderungen dieser Anwendungen angepasst sind. (Siehe Applikation „Effizienzsteigerung, Kontrolle und Schutz in modernen Windmühlen”.)

Gasbetriebene Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen

Der Energieverbrauch von Industrie, Gewerbe und Privathaushalten steigt und steigt. Gasbetriebene Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen können helfen, dem entgegenzuwirken.

Gasbetriebene Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen setzen Erdgas zur Erzeugung von Elektrizität und Wasser ein.

Bei diesem Verfahren wird mittels Erdgas Dampf erzeugt, der dazu benutzt wird eine Turbine anzutreiben, um so Elektrizität zu erzeugen. Jeglicher Wärmeüberschuss kann zum Erhitzen von Wasser oder für das Heizungssystem verwendet werden – wie bei einem Wasserboiler.

Der vom Gas-Warmwasserbereiter produzierte Dampf treibt eine Turbine an, die wiederum mit Hilfe eines Wechselrichters Elektrizität erzeugt. Dieser Wechselrichter ist direkt an das Versorgungsnetz des Haushalts angeschlossen. Die präzisen LEM-Wandler messen den vom Wechselrichter abgegebenen Strom und stellen seine hundertprozentige Kompatibilität mit dem Versorgungsnetz sicher. Gleichzeitig sorgen neu entwickelte Wandler auf Basis von Fluxgate-Technologie dafür, dass Leckstrom auf ein sicheres Maß beschränkt wird.

LEM-Produkte werden im Bereich dieser Anwendungen aufgrund ihrer hohen Leistungsfähigkeit und Verlässlichkeit bevorzugt. Zum ersten Mal wird durch die nicht-intrusive Technologie von LEM die höchst präzise Messung äußerst geringer Strommengen zu vernünftigen Kosten möglich.

Leistungselektronische Anwendungen reagieren auf diesen Kontroll-, Steuerungs- und Schutzbedarf am besten durch die Integration hochwertigster Komponenten. Dies gilt auch für die verschiedenen Arten von Netzteilen. (Siehe Applikation „Qualitätsverbesserung & Zeitersparnis durch Strommessung") wie z.B.:
USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung)

• SMPS (Switched Mode Power Supplies)
• Stromversorung für Telekom siehe Appliktion “Control & modernize your existing systems”)
• Flughafen Belichtungskontrollanlagen
• Stromversorgung für Belichtungsanlagen