Pulsa daya tinggi seperti yang terjadi dalam tempering waktu singkat atau pengelasan titik menyebabkan biaya yang luar biasa: Ini karena perusahaan listrik menghitung biaya berdasarkan daya maksimum, meskipun hanya diperlukan beberapa detik. Oleh karena itu, masuk akal untuk memasok daya untuk aplikasi semacam itu secara independen dari sumber listrik - misalnya dengan menggunakan kapasitor yang dirancang untuk puncak daya tinggi.
IDEA GmbH sedang menguji konsep seperti itu dalam proyek percontohan. Peran utama dimainkan oleh adat kapasitor lemari dari Mersen. IDEA mengembangkan produk dan solusi efisiensi tinggi untuk aplikasi pemanasan induksi, seperti temper, penyolderan, dan penyusutan. “Keahlian kami juga mencakup aplikasi tempering induksi”, jelas Andreas Häußler, Managing Director IDEA GmbH. “Sistem pemanas induksi kami digunakan di seluruh dunia untuk melakukan tempering secara efisien pada beragam benda kerja dengan presisi ekstrem.” Sistem perusahaan yang berbasis di Baden-Württemberg memiliki fitur adaptasi dan rentang frekuensi yang fleksibel, untuk memungkinkan desain proses pemanasan khusus yang optimal.
Gambar 1: Kabinet kontrol dari IDEA dilengkapi dengan kapasitor elektrolitik aluminium berulir seri GM dari FTCAP Foto: Mersen
Menghemat Energi dan Biaya dengan Kabinet Kapasitor
Untuk dapat menawarkan pelanggan yang canggih teknologi setiap saat, IDEA terus meneliti proses dan metode baru. Saat ini para ahli sedang menganalisis apakah lemari kapasitor khusus dapat menghemat energi dan mengurangi biaya dalam aplikasi tempering dalam waktu singkat. “Sistem pemanas dan pengelasan induksi sering kali membutuhkan daya tinggi untuk waktu yang sangat singkat, dalam kisaran milidetik”, Andreas Häußler menjelaskan. Hal ini terutama terjadi pada sistem pengelasan titik untuk konstruksi otomotif. Tetapi aplikasi dengan persyaratan untuk kontur yang tepat dalam temper roda gigi juga membutuhkan pulsa daya tinggi untuk waktu yang singkat agar cepat memanaskan permukaan roda gigi. komponen sebelum mereka padam. "Dulu, proses ini diterapkan tanpa kapasitor, yang berarti pulsa berdaya tinggi diambil dari jaringan listrik biasa."
Namun, hal itu membebani listrik dan menghasilkan biaya energi yang besar, yang dihitung berdasarkan penarikan daya maksimum. “Bahkan jika aplikasi membutuhkan panas hanya untuk satu detik pada 1 MW, Anda harus membayar perusahaan listrik dengan tarif tetap untuk daya maksimum 1 MW”, Andreas Häußler menjelaskan. "Maka tidak ada bedanya berapa lama jeda antara fase pemanasan." Elemen listrik juga harus dirancang untuk keluaran daya yang tinggi, yang juga menyebabkan biaya tambahan. Masalah ini dapat diatasi dengan bank kapasitor yang digunakan sebagai penyangga energi antara sambungan listrik dan aplikasi. “Dengan menyangga dengan kapasitor dan memasok muatan terus menerus sebesar 100 kW, seseorang hanya perlu membayar untuk daya yang berkurang”, Andreas Häußler menjelaskan. “Elemen hulu juga dapat dirancang untuk daya yang lebih rendah untuk mengurangi biaya.” Namun, sistem seperti ini belum ada - meskipun IDEA akan segera memulai proyek percontohan untuk menganalisis potensi.
Standar Tinggi untuk Kapasitor
Langkah pertama adalah mendapatkan kapasitor yang sesuai. Tentu saja, para ahli di IDEA kembali menaruh kepercayaan mereka pada Mersen, pemasok yang telah terbukti waktu yang dengannya perusahaan memiliki hubungan bisnis jangka panjang. Standarnya tinggi: IDEA membutuhkan lemari kapasitor yang menyediakan kapasitas sangat tinggi dalam desain yang sangat kecil. “Sistem harus memungkinkan beberapa juta siklus pengisian dan pengosongan pada suhu sekitar hingga 55 ° C, tanpa terjadinya cacat atau kehilangan kapasitas yang signifikan”, jelas Andreas Häußler. “Efisiensi maksimum juga membutuhkan impedansi internal yang sangat rendah dan self-discharge yang rendah.” Dalam hal kinerja, penyangga harus mampu menghasilkan daya beberapa ratus kilowatt selama sekitar satu detik. Desain proses kemudian membutuhkan jeda beberapa detik.
Gambar 2: Mersen mengembangkan konsep IDEA di mana banyak kapasitor dipasang di setiap kabinet; Foto: Mersen
Mersen mengembangkan konsep untuk IDEA di mana banyak kapasitor dipasang di setiap kabinet. “Untuk proyek percontohan kami awalnya akan mengirimkan dua lemari, yang sedang dibangun dan dilengkapi di fasilitas kami sendiri”, kata André Tausche, Managing Director FTCAP (bagian dari Mersen Group). “Selain kapasitor, kami juga memasok rel teleskopik, kawat gigi silang, dan resistor simetris yang dibutuhkan. Kami juga menyediakan pemasangan profesional untuk rel dan kapasitor pada panel. " Seluruh proses produksi untuk perakitan dilakukan oleh IDEA.
Gambar 3: IDEA GmbH mengembangkan produk dan solusi berefisiensi tinggi untuk aplikasi pemanas induksi, seperti temper, solder dan penyusutan; Foto: IDEA GmbH
Gambar 4: Aplikasi dengan persyaratan untuk kontur yang tepat dalam temper roda gigi memerlukan pulsa daya tinggi untuk waktu yang singkat agar cepat memanaskan permukaan komponen Foto: IDEA GmbH
Kapasitas Tinggi dan Umur Panjang
Lemari kontrol dari IDEA dilengkapi dengan aluminium kapasitor elektrolitik dengan koneksi berulir seri GM dari FTCAP. Bahkan pada suhu pengoperasian tinggi hingga 85 ° C, masing-masing kapasitor memiliki umur yang sangat lama sekitar 8,000 jam. Selain itu, kapasitor elektrolitik aluminium ini, di mana semua kontak internal dilas, dapat digunakan dalam rentang tegangan yang luas dari 16 V - 450 V, dan mereka juga memiliki induktansi yang sangat rendah.
Kapasitor dengan sambungan berulir umumnya cocok untuk semua aplikasi yang memerlukan integrasi komponen yang sangat erat dengan lingkungannya”, jelas André Tausche. “Hal ini tidak hanya terjadi pada proyek saat ini tetapi juga pada bidang medis dan perkeretaapian teknologi, Misalnya." Seri GMX Long Life dirancang untuk masa pakai yang lama, sehingga ideal untuk digunakan dalam teknologi medis. Seri GW dikembangkan untuk kondisi teknologi perkeretaapian yang lebih keras. Kapasitor elektrolit aluminium ini tidak sensitif terhadap arus riak tinggi dan juga memiliki induktansi yang sangat rendah. FTCAP mengembangkan seri GF khususnya untuk lingkungan dengan persyaratan keselamatan yang ketat. Kapasitor elektrolit aluminium ini terdiri dari elektrolit yang dapat padam sendiri dan digunakan misalnya pada mesin las industri.
Gambar 5: Saat ini IDEA sedang menganalisis apakah lemari kapasitor khusus dapat menghemat energi dan mengurangi biaya dalam aplikasi tempering dalam waktu singkat; Foto: IDEA GmbH
Andreas Häußler puas dengan pilihan kapasitor: “Volume daya yang sangat tinggi, umur panjang dan induktansi rendah kapasitor seri GM dari FTCAP membuatnya ideal untuk proyek percontohan kami”, tegas direktur pelaksana IDEA. Tes pertama dari dua kabinet kapasitor dijadwalkan akan segera dimulai. Jika konsep tersebut terbukti dapat dijalankan, Mersen akan terlibat dalam jangka panjang: “Mersen adalah pemasok IDEA GmbH yang mapan, andal, dan fleksibel. Kami senang memiliki mitra yang kuat di pihak kami yang juga dapat menerapkan solusi khusus seri kecil yang dioptimalkan untuk aplikasi tertentu ”, kata Andreas Häußler sebagai kesimpulan.