Faktoren zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrads
Weniger Verlustleistung, höhere Packungsdichte
Effizient und trotzdem kostengünstig – dies charakterisiert die Erwartungen an eine moderne Stromversorgung. Auch im Maschinenbau steigen die Anforderungen hinsichtlich eines effizienten Netzgeräts. Was braucht eine Stromversorgung, um möglichst effizient zu sein? Und welcher Zusammenhang besteht zwischen Wirkungsgrad und Baugröße? Wago hat mit der Stromversorgung Pro 2 eine neue Lösung geschaffen, die den aktuellen und zukünftigen Anforderungen des Markts gerecht werden soll. Der Beitrag beschreibt die ökonomischen und ökologischen Aspekte, die Bedeutsamkeit eines hohen Wirkungsgrades sowie weiteren Anforderungskriterien.
Ein hoher Wirkungsgrad und die damit verbundenene geringere Verlustleistung einer Stromversorgung sorgen für eine niedrigere Erwärmung im Schaltschrank. (Bild: Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG)
Die Vielfalt der Stromversorgungen am Markt spiegelt die unterschiedlichen Einsatzgebiete und Applikationen wider. Wettbewerb ist gut für den Anwender, denn so kann er die für seine Applikation passende Stromversorgung auswählen. Effizienz und damit einhergehend ein hoher Wirkungsgrad können hierbei ein entscheidender Wettbewerbsvorteil sein. Damit verbunden ist eine geringere Verlustleistung und eine niedrigere Erwärmung im Schaltschrank. Das Ergebnis: geringere Systemkosten und eine höhere Lebensdauer des Netzteils für den Nutzer. Aber nicht nur die Total Cost of Ownership können durch einen höheren Wirkungsgrad reduziert werden, sondern auch ökologische Aspekte, wie die Einsparung von CO2 und die Wärmeverlustleistung im Schaltschrank spielen hierbei eine große Rolle. Die neue Stromversorgung Pro 2 zeigt dies beispielhaft. „Die enormen Einsparpotentiale durch eine moderne Stromversorgung werden oftmals unterschätzt. Das zeigen erste Gespräche mit unseren Kunden. Die Reduktion der Verlustleistungskosten in Euro und die CO2-Einsparungen durch die Pro 2 sind deutlich höher als vom Kunden zunächst angenommen“ so Florian Kothe, Business Development Manager Interface bei Wago.
Die neue Stromversorgung Pro 2 von Wago zeichnet sich durch seinen hohen Wirkungsgrad von bis zu 96,3 Prozent aus. (Bild: Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG)
Erfolgsfaktor Design
Die Anforderung der Anwender sind breit gefächert hinsichtlich Preis, Wirkungsgrad, Spannungsbereiche und Einstellbarkeit sowie Baugröße. Diese widersprechen sich zum Teil und sind somit Herausforderungen bei der Entwicklung eines Netzgerätes. Bereits bei der Auswahl der Topologie des Schaltnetzgerätes werden wichtige Weichen hinsichtlich Wirkungsgrad und Kosten gestellt. Zu den derzeit effizientesten und wirtschaftlichsten Topologien zählen die ’soft‘-schaltenden Resonanzwandler, bei denen die Verluste durch Schalten im Nulldurchgangspunkt verringert werden. Durch Kombination mit aktiver Synchrongleichrichtung und einer aktiven Leistungsfaktorkorrektur werden die Verluste weiter reduziert. Die Entwicklung eines eigenen, für jedes Netzgerät angepassten Übertragers stellt die hohe Effizienz, Zuverlässigkeit und Baugrößenreduzierung sicher. Und auch die Auswahl der Bauteile erfolgt unter den Gesichtspunkten Effizienz sowie Kostenoptimierung. Auf diese Faktoren wurden beim Design der Stromversorgung Pro 2 besonders geachtet.
Lange Lebensdauer garantiert
Durch die verlustarme Schaltungstechnik wird gewährleistet, dass die Bauelemente einem geringeren thermischen Stress ausgesetzt sind. Das steigert deren Lebenserwartung, insbesondere bei wärmeempfindlichen Kondensatoren oder Halbleitern. Es ergeben sich so sehr gute Werte in der Berechnung von MTBF sowie Cap-Lifetime. Anwendungen im 24/7-Dauerbetrieb, wie beispielsweise in Gebäuden, profitieren davon durch zuverlässige Versorgung. Dies ist besonders wichtig, wenn Geräte durch Verbau in Systemverteilern in Zwischendecken nur schwer erreichbar sind. Weitere Beispiele für Anwendungen im 24/7-Betrieb sind beispielsweise in der Produktion chemischer Erzeugnisse, auf Mautbrücken oder in Ortsnetzstationen zu finden.“Lange Lebensdauer, hohe Effizienz, kleine Baugröße und dadurch deutlich reduzierte Betriebskosten. Das sind direkte Vorteile für unsere Kunden und auch für die Anlagenbetreiber“, sagt Klaus Böhmer, BU-Leiter Interface Electronics bei Wago.
