Gleichmäßig Gleichstrom

DC-USV-Systeme: Sichere und kontrollierte Gleichstromversorgung

05. Februar 2020, 13:15 Uhr   |  Daniel Steffen, Produktmanager DC bei der Wöhrle Stromversorgungssysteme GmbH

DC-USV-Systeme: Sichere und kontrollierte Gleichstromversorgung
© Wöhrle Stromversorgungssysteme

Die Gleichstromschiene war im Maschinenbau eine wichtige, gegenüber der Wechselstromversorgung aber untergeordnete Komponente des Gesamtsystems. Immer mehr Maschinenbestandteile und Komponenten (SPSen, Sensoren und Aktoren) sind jedoch auf eine geregelte und ausfallsichere DC-Versorgung angewiesen.

Auch weniger drastische Störungen, wie Abweichungen der Nennspannung, können heute nicht mehr tole-riert werden, da Aktoren und Sensoren empfindlich auf Unregelmäßigkeiten in der Versorgungsspannung reagieren oder sogar ihre Funktion verändern. So laufen beispielsweise ungeregelte Gleichstrommotoren schneller oder langsamer, wenn sich die Versorgungsspannung ändert. Zudem verfügen nicht alle Sensoren über stabilisierte Konstantspannungsquellen als Referenz. 

Gleichstrom-USV für empfindliche Verbraucher 

DC-USVs der nächsten Generation, wie das UGVNG 20 von Wöhrle, lösen dieses Problem durch eine klug gewählte Mikroprozessor-Steuerung und bieten darüber hinaus eine Fülle an weiteren Funktionen. So sor-gen sie natürlich für eine stabile Ausgangsspannung, unabhängig vom Eingang. Der hierfür eingesetzte DC-DC-Wandler erlaubt darüber hinaus einen weiten Spannungsbereich zwischen 12 und 48 Volt, was den Einsatz des UGVNG 20 in praktisch jedem Szenario erlaubt. 

Noch wichtiger: Durch die Mikroprozessor-Steuerung zeigt sich die USV bei der Wahl der Energiespeicher hoch flexibel. Von herkömmlichen Bleizellen über Nickel-Metall-Hybrid und Lithium-Ionen-Akkus bis hin zu Supercaps sind alle Optionen möglich. Entwickler können den perfekten Speicher für jeden Anwendungsfall auswählen, beispielsweise Supercaps, wenn sehr hohe Entladeströmen und Temperaturunempfindlichkeit gefragt sind. Vorbelegte Ladekennlinien passen die USV schnell an den gewählten Speicher an, detaillierte Parameter kann der Anwender selbst einstellen. 

Um die Lebensdauer der Speicher zu maximieren, bietet das Gerät eine Schnittstelle für einen NTC-Temperaturfühler, über welchen die Batterietemperatur überwacht und daraufhin die Ladeparameter auto-matisch angepasst werden. Wartungsintervalle können so verlängert und Servicekosten gespart werden. 

Flexibilität durch großen Parametersatz 

Die Programmierbarkeit der USV ist ein extrem wichtiges Unterscheidungsmerkmal. Neben der bereits er-wähnten Ausgangspannung, die von 12 - 48V in 0,1 Volt Schritten eingestellt werden kann, sind Stromlimits und weitere Grenzwerte programmierbar. Werden diese Grenzwerte erreicht, kann dies flexibel auf dem Display angezeigt oder über zwei programmierbare Relais signalisiert werden. Neben der Signalisierung werden Log-Einträge erstellt und Flags gesetzt, um später Zustands- oder Fehler-Analysen durchführen zu können.

Für einen komfortablen Zugriff auf diese Daten und die über 200 Variablen und Parameter steht ein USB Anschluss und eine kostenlose Software für Windows zur Verfügung. Möglich ist aber auch die Ansteuerung per Modbus-RTU. So können die Zustände und Daten bereits zur Laufzeit abgefragt und entsprechende Aktionen ausgeführt werden.

Weil immer häufiger auch Managementtools über TCP/IP in der Industrie verwendet werden, bietet Wöhrle auch einen SNMP Adapter an, der auf Modbus aufsetzt. Damit kann das Gerät komplett über SNMP ge-steuert werden, ein wichtiger Vorteil bei Einsatzszenarien an abgelegenen Standorten, wo der zentrale Leit-stand mit möglichst wenigen Protokollen und Technologien umgehen muss. 

Sinnvolle Details für den Praxiseinsatz 

Details wie die einfache Massenkonfiguration von identischen Systemen mittels einer Vorlage entscheiden häufig über die Praxis- und Serientauglichkeit einer Lösung. Wöhrle kann die initiale Verarbeitung eines Parameter-Sets für den Kunden vornehmen und bereitstellen. Auf Wunsch wird das erarbeitete Template bereits ab Werk auf alle Systeme ausgerollt und die Geräte direkt einsatzfähig angeliefert.  

Das UGVNG 20 von Wöhrle als optimale Lösung für Ihre Anwendung 

Im Maschinenbau werden heute viele empfindliche Gleichstromverbraucher eingesetzt, die keine Span-nungsschwankungen oder gar Spannungsausfälle tolerieren. Unterbrechungsfreie Stromversorgungen wie das UGVNG 20 von Wöhrle Stromversorgungssysteme schützen SPS, Sensoren und Aktoren vor Span-nungsausfällen und anderen Beeinträchtigungen der DC-Spannungsversorgung. Zahlreiche programmier-bare Parameter, mehrere Energiespeicheroptionen als auch umfassende Kommunikationswege machen aus dem UGVNG 20 ein flexibel einsetzbares Schutzelement. Systemarchitekten und Entwickler können auf das umfassende Know-How und den Support der Wöhrle Stromversorgungssysteme GmbH zurückgreifen, um eine für ihre Anwendung optimierte Lösung zu erhalten.

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