Interview mit Ulrich Wallenhorst und Klaus Leuchs
Bild 2: Energieübertragung (Quelle: Wallenhorst, Leuchs)
Herr Leuchs, zur Hannover Messe führt Weidmüller mit Freecon Contactless eine Lösung zur kontaktlosen Übertragung von Energie in den Markt ein. Welches Funktionsprinzip liegt Ihrer Lösung zugrunde?
K. Leuchs: Mit Freecon Contactless präsentieren wir erstmalig eine kontaktlose Energieübertragung, die speziell für breite Anwendungen im industriellen Umfeld entwickelt wurde. Das System überträgt mittels induktiver Resonanzkopplung eine Leistung von 240 W bei einem Wirkungsgrad von über 90 %. Hierbei wird auf der Primärseite über eine Spule ein magnetisches Feld erzeugt. Der Empfänger besteht ebenfalls aus einer Spule, in der durch das magnetische Feld eine Spannung induziert wird. Sobald an der Spule eine elektrische Last angeschlossen wird, kommt es zum Stromfluss – es wird eine elektrische Leistung übertragen. Die besonders hohe Leistung erreichen wir durch unser innovatives Wärmemanagement und den hohen Wirkungsgrad. Die dem Übertragungsprinzip zugrunde liegende Wärmeentwicklung wird dadurch in handhabbaren Grenzen gehalten.
Zudem ist unser System das derzeit einzige am Markt, das zusätzlich über eine Steuerung schaltbar ist und somit seine „Ansteuerung“ via SPS-Programm erfolgen kann. Zudem baut es mit den Abmessungen von 100 mm × 100 mm und einer Höhe von 47 mm sehr kompakt – unter Berücksichtigung der Leistungsparameter offerieren wir damit das derzeit „kleinste“ Gerät am Markt.
Bitte geben Sie einen Einblick in die jeweiligen Leistungsdaten Ihrer Systeme (Wirkungsgrad, übertragbare Energiemenge, max. überbrückbarer Abstand von Sende- und Empfangseinheit in Luft, …) sowie Bauform und Befestigungsmöglichkeiten.
U. Wallenhorst: Mit der Ariso-Version, die wir im November 2014 auf der SPS IPC Drives als Standardprodukt vorgestellt haben, können bis zu 12 W übertragen werden. Das ist die Ausgangsleistung, die immer zur Verfügung steht, und zwar für den kompletten Abstandsbereich zwischen den Kopplern, der 0 mm bis 7 mm betragen kann. Was den Wirkungsgrad betrifft, gibt es unterschiedliche Bemessungsgrundlagen. Wir beziehen uns bei den Angaben immer auf das gesamte System, das dort beginnt, wo die kabelgebundene Übertragung aufhört und dort endet, wo diese wieder beginnt. Der Wirkungsgrad der Standardversion beträgt hier rund 80?%, wobei darin natürlich auch die Datenkommunikation enthalten ist, welche ebenfalls Energie verbraucht.
Bei der reinen induktiven Energieübertragung werden Werte von über 95 % erreicht. Da die Koppler beispielsweise wie klassische Näherungsschalter über ein M30-Gehäuse verfügen, sind Halterungen am Markt verfügbar. Die Befestigung erfolgt über zwei Kontermuttern, die einfach auf das Gewinde der Koppler geschraubt werden. Es sind aber auch kundenspezifische Gehäuse denkbar.
K. Leuchs: Unser System ist auf einen industriellen Einsatz ausgelegt, dem entsprechend verfügt es über ein Gehäuse in Schutzart IP65. Die Befestigung des Systems geschieht wahlweise mittels Direktmontage, über einen Befestigungswinkel oder über ein Nutenprofil, wobei hierfür drei verschiedene Seiten zur Verfügung stehen. Somit geben wir dem Anwender eine hohe Flexibilität bei der Montage an die Hand. Auf der „elektrischen Seite“ bilden wir mit einer Gleichspannung von 24 V und einem Strom von 10 A ebenfalls industrielle Standards ab. Die Übertragung erfolgt kontaktlos über einen bis zu 5 mm breiten Luftspalt. Da sich unser System durch eine SPS steuern lässt, kann der Strom von 10 A direkt aus der Steuerung heraus geschaltet werden, ohne die Verwendung von einem zusätzlichen Schütz.