Fakuma 2023: Spritzgiessmaschine BOY 35 E mit DC-Power

Das Thema der effizienten Nutzung regenerativer Energien im Produktionsprozess wird immer aktueller. Eine Möglichkeit der Effizienzsteigerung ist der Aufbau eines Gleichstromnetzes in der Produktionsstätte. In diesem Fall werden Produktionsmaschinen nicht vom üblichen Wechselstromnetz versorgt, sondern über ein eigenständiges Gleichstromsystem.

Dieses System wird über ein sogenanntes Active Front End (AFE) gespeist. Das AFE ist an das übliche 3-Phasen 400V Wechselstromnetz angeschlossen. Nach aktiver Eingangswandlung mit integrierter Stabilisierung steht ein Gleichstromnetz mit einer Spannung von 560 bis 840 VDC zur Verfügung. Das AFE stellt automatisch eine Ein- und Rückspeise- Richtung bereit, beide Wege haben den gleichen hohen Wirkungsgrad.

Eine weitere Pufferung kann mit Batteriesystemen geschaffen werden. Photovoltaik Anlagen oder andere Energieerzeugungsanlagen können dann direkt und ohne weitere Umwandlung in das System integriert werden.

Gegenüber konventionellen Produktionsmaschinen können somit Umwandlungen gespart werden, da die Umrichter direkt mit der sogenannten Zwischenkreisspannung versorgt werden. Das spart Energie und verbessert die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Entstehende Bremsenergie wird ebenfalls zur Ladung der Batterie verwendet, anstatt diese über einen Bremswiderstand in Wärme zu wandeln. 

Ein praktisches Beispiel dieser Technologie hat BOY auf der FAKUMA 2023 gezeigt. Die BOY 35 E mit elektrischem Entnahmehandling wurde mit einem 650V Gleichstromnetz betrieben. Bei einem durchschnittlichen Leistungsbedarf von ca. 1,5 kW /h kann die Maschine bei Sonnenschein über eine PV-Anlage versorgt werden, so dass keine externe Energie zugekauft werden muss. 

So kann vor Ort erzeugte PV-Energie direkt genutzt werden, ohne die Energieverluste, welche aus der Umwandlung von Gleichstrom (der PV-Anlage) hin zu Wechselstrom, hin zu Gleichstrom (Zwischenkreis) entstehen. Zusätzlich tragen diese Systeme dazu bei, das Versorgungsnetz zu schützen, da keine Blindleistung erzeugt wird. EMV-Störungen nehmen ebenfalls ab und Stromspitzen werden minimiert.  

In Gebieten mit instabilen Energieversorgungen können Netzschwankungen und kurzzeitige Ausfälle überbrückt werden. Damit können Maschinenschäden und Produktionsausfälle vermieden werden.  

Thomas Kühr, Leiter Elektrokonstruktion bei BOY: „Dies ist ein innovativer Weg um die Energieversorgung des Unternehmens sicherer zu machen.“