Denyut daya tinggi seperti yang berlaku dalam pemendekan jangka pendek atau kimpalan spot menyebabkan kos yang besar: Ini kerana syarikat kuasa mengira kos berdasarkan daya maksimum, walaupun diperlukan hanya beberapa saat. Oleh itu, masuk akal untuk membekalkan kuasa untuk aplikasi seperti itu secara bebas dari sumber utama - misalnya dengan menggunakan kapasitor yang direka untuk puncak daya tinggi.
IDEA GmbH sedang menguji konsep sedemikian dalam projek perintis. Peranan utama dimainkan oleh adat kapasitor kabinet dari Mersen. IDEA membangunkan produk dan penyelesaian berkecekapan tinggi untuk aplikasi pemanasan aruhan, seperti pembajaan, pematerian dan pengecutan. "Kepakaran kami juga termasuk aplikasi pembajaan induksi", jelas Andreas Häußler, Pengarah Urusan IDEA GmbH. "Sistem pemanasan aruhan kami digunakan di seluruh dunia untuk pembajaan yang cekap bagi bahan kerja pelbagai dengan ketepatan yang melampau." Sistem syarikat yang berpangkalan di Baden-Württemberg menampilkan penyesuaian yang fleksibel dan julat frekuensi, untuk membolehkan reka bentuk optimum proses pemanasan tersuai.
Gambar 1: Kabinet kawalan dari IDEA dilengkapi dengan kapasitor elektrolitik aluminium berulir siri GM dari FTCAP Foto: Mersen
Menjimatkan Tenaga dan Kos dengan Kabinet Kapasitor
Untuk dapat menawarkan pelanggan canggih teknologi setiap masa, IDEA terus meneliti proses dan kaedah baru. Pada masa ini para pakar sedang menganalisis sama ada kabinet kapasitor khas dapat menjimatkan tenaga dan mengurangkan kos dalam aplikasi pembajaan jangka pendek. "Sistem pemanasan dan pengelasan induksi sering memerlukan daya tinggi untuk waktu yang sangat singkat, dalam jarak milisaat", jelas Andreas Häußler. Ini terutama berlaku dalam sistem pengelasan spot untuk pembinaan automotif. Tetapi aplikasi dengan keperluan untuk kontur yang tepat dalam pengerasan roda gigi juga memerlukan nadi daya tinggi untuk waktu yang singkat agar dapat memanaskan permukaan permukaan dengan cepat komponen sebelum mereka dipadamkan. "Pada masa lalu, proses ini dilaksanakan tanpa kapasitor, yang bermaksud denyut daya tinggi diambil dari rangkaian biasa."
Walau bagaimanapun, hal itu membebankan listrik dan mengakibatkan kos tenaga yang besar, yang dihitung berdasarkan tarikan daya maksimum. "Walaupun aplikasi memerlukan haba hanya satu saat pada 1 MW, anda harus membayar harga tetap kepada syarikat kuasa untuk kuasa maksimum 1 MW", jelas Andreas Häußler. "Tidak ada bedanya berapa lama jeda antara fasa pemanasan." Unsur utama juga mesti dirancang untuk output daya tinggi, yang juga menyebabkan kos tambahan. Masalahnya dapat diatasi oleh bank kapasitor yang digunakan sebagai penyangga tenaga antara sambungan utama dan aplikasi. "Dengan melakukan buffering dengan kapasitor dan memberikan caj berterusan 100 kW, seseorang harus membayar hanya untuk pengurangan kuasa", jelas Andreas Häußler. "Elemen hulu juga dapat dirancang untuk daya yang lebih rendah untuk mengurangkan biaya." Sistem seperti ini, bagaimanapun, belum ada - walaupun IDEA akan segera memulakan projek perintis untuk menganalisis potensi.
Piawaian Tinggi untuk Kapasitor
Langkah pertama adalah mendapatkan kapasitor yang sesuai. Sudah tentu, para pakar di IDEA kembali menaruh kepercayaan pada Mersen, pembekal yang telah terbukti dengan masa yang mana syarikat itu mempunyai hubungan perniagaan yang lama. Piawaiannya tinggi: IDEA diperlukan kabinet kapasitor yang menyediakan kapasiti yang sangat tinggi dalam reka bentuk yang sangat kecil. "Sistem mesti membenarkan beberapa juta kitaran pengisian dan pelepasan pada suhu persekitaran hingga 55 ° C, tanpa berlakunya kecacatan atau kehilangan kapasiti yang signifikan", jelas Andreas Häußler. "Kecekapan maksimum juga memerlukan impedans dalaman yang sangat rendah dan pelepasan diri yang rendah." Dari segi prestasi, penyangga mestilah mampu menghasilkan output kuasa beberapa ratus kilowatt selama kira-kira satu saat. Reka bentuk proses kemudian memerlukan rehat beberapa saat.
Gambar 2: Mersen mengembangkan konsep untuk 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 projek perintis pada awalnya kami akan menyerahkan dua kabinet, yang sedang dibina dan dilengkapi di kemudahan kami sendiri", kata André Tausche, Pengarah Urusan FTCAP (sebahagian daripada Kumpulan Mersen). "Selain kapasitor, kami juga menyediakan rel teleskopik, pendakap silang dan perintang simetri yang diperlukan. Kami juga menyediakan pemasangan rel dan kapasitor secara profesional pada panel. " Keseluruhan proses pengeluaran untuk pemasangan dijalankan oleh IDEA.
Gambar 3: IDEA GmbH mengembangkan produk dan penyelesaian dengan kecekapan tinggi untuk aplikasi pemanasan aruhan, seperti pembajaan, pematerian dan pengecutan; Foto: IDEA GmbH
Gambar 4: Aplikasi dengan keperluan untuk kontur yang tepat dalam pelekapan roda gigi memerlukan nadi daya tinggi untuk waktu yang singkat agar dapat memanaskan permukaan permukaan dengan cepat komponen Foto: IDEA GmbH
Kapasiti Tinggi dan Umur Panjang
Kabinet kawalan dari IDEA dilengkapi dengan aluminium kapasitor elektrolitik dengan sambungan berangkai siri GM dari FTCAP. Walaupun pada suhu operasi yang tinggi hingga 85 ° C, setiap kapasitor mempunyai jangka hayat yang sangat lama sekitar 8,000 jam. Sebagai tambahan, kapasitor elektrolit aluminium ini, di mana semua kenalan dalaman dikimpal, dapat digunakan dalam julat voltan yang luas dari 16 V - 450 V, dan mereka juga mempunyai aruhan yang sangat rendah.
Kapasitor dengan sambungan berulir biasanya sesuai untuk semua aplikasi yang memerlukan penyepaduan yang sangat rapat bagi komponen dengan persekitarannya”, jelas André Tausche. “Itulah kesnya bukan sahaja dalam projek semasa tetapi juga dalam perubatan dan kereta api teknologi, sebagai contoh." Siri GMX Long Life direka untuk jangka hayat yang panjang, yang menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam teknologi perubatan. Siri GW telah dibangunkan untuk keadaan teknologi kereta api yang lebih keras. Kapasitor elektrolitik aluminium ini tidak sensitif kepada arus riak yang tinggi dan juga mempunyai kearuhan yang sangat rendah. FTCAP membangunkan siri GF terutamanya untuk persekitaran dengan keperluan keselamatan yang ketat. Kapasitor elektrolitik aluminium ini terdiri daripada elektrolit pemadam sendiri dan digunakan sebagai contoh dalam mesin kimpalan industri.
Gambar 5: Pada masa ini IDEA sedang menganalisis sama ada kabinet kapasitor khas dapat menjimatkan tenaga dan mengurangkan kos dalam aplikasi pembajaan jangka pendek; Foto: IDEA GmbH
Andreas Häußler berpuas hati dengan pilihan kapasitor: "Ketumpatan kuasa dengan volume yang sangat tinggi, umur panjang dan induktansi rendah kapasitor siri GM dari FTCAP menjadikannya ideal untuk projek perintis kami", menekankan pengarah urusan IDEA. Ujian pertama dua kabinet kapasitor dijadualkan untuk dimulakan tidak lama lagi. Sekiranya konsep tersebut terbukti dapat dilaksanakan, Mersen akan terlibat dalam jangka panjang: “Mersen adalah pembekal IDEA GmbH yang mantap, boleh dipercayai dan fleksibel. Kami gembira mempunyai rakan kongsi yang kuat di pihak kami yang juga dapat menerapkan penyelesaian khusus siri kecil yang dioptimumkan untuk aplikasi tertentu, ”kata Andreas Häußler sebagai kesimpulan.