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3-2014

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement

Um Stromversorgungen,

Um Stromversorgungen, Energiespeicher oder elektronische Komponenten auf Funktion, Leistung und Parameter zu prüfen, bedient man sich gerne elektronischer Lasten. Bei der Prüfung können Spannung, Strom, Widerstand und Leistung eingestellt und geregelt werden. Dadurch wird ein nachvollziehbarer Prüfprozess ermöglicht und gewährleistet. Bei den üblicherweise verwendeten elektronischen Lasten wird der gewünschte Strom über Leistungshalbleiter geführt und geregelt. Die Leistung wird dabei in den Leistungshalbleitern zu 100 Prozent in Wärme umgesetzt, was eine aufwendige Kühlung nach sich zieht. Ebenso bedarf der umgebene Raum, in den die Wärme abgeführt wird, oftmals eine enorm aufwendige Klimatisierung. Dadurch fallen zum einen laufende Kosten für Energie, Wartung und den benötigten Raum an, zum anderen Anschaffungskosten für Lasten und Klimatisierung. Mit den elektronischen Lasten der Serie ELR 9000 von EA Elektro Automatik lassen sich die Kosten senken. Da die für die Prüfung benötigte Leistung bis zu 95 Prozent über einen Inverter mit PFC sinusförmig ins Netz zurückgeführt wird, entsteht nur noch wenig Abwärme. Die teuren Klimageräte sind daher nicht mehr nötigt und auch hohe Energiekosten entfallen. Die Umweltbilanz wird erhöht, die Kosten gesenkt. An einer typischen Anwendung kann dies verdeutlicht werden. Für einen Burn-In- Test sollen Stromversorgungen für ein Funknetz geprüft werden. Die 3-kW-Netzteile mit 56 V Ausgangsspannung werden über einen Zeitraum von zwei Stunden mit 53,5 A geprüft. An einem 8-Stunden-Tag wird also eine Leistung von 24 kWh benötigt. Bei der Last mit Netzrückspeisung wird diese Leistung zu mindestens 90 Prozent ins Netz zurück gespeist. Hier kann man folgende Rechnung aufstellen: Qualitätssicherung Grün denken, der Umwelt zuliebe DC Rückspeiseprinzip Rückspeiseprinzip Autoren: ELR 9000 DC AC Prüfling, z. B. Labornetzgerät Wolfgang Horrig, Mario Bienert, EA-Elektro- Automatik GmbH & Co. KG Rückgewinnung 95% AC AC Verbrauch 3kW Prüfkosten mit herkömmlicher Last: 24 kWh x 0,25 € = 6,00 € / Tag = 1.320,00 € / Jahr Prüfkosten mit netzrückspeisender Last: 2,4 kWh x 0,25 € = 0,60 € / Tag = 132,00 € / Jahr (2,4 kW ergeben sich aus 90% Rückspeisung) Jährliche Ersparnis: 1.320 € minus 132,00 € = 1.188,00 € Durch diese hohe Einsparung amortisiert sich eine netzrückspeisende Last gegenüber einer herkömmlichen Last in sehr kurzer Zeit, ohne das Einsparpotential für eine Klimatisierung zu berücksichtigen. Diese Rechnung geht sogar auf, wenn eine herkömmliche Last gegen eine Last mit Netzrückspeisung ersetzt werden würde. Und unsere Umwelt dankt es uns. Flexibler Eingang, umfangreiche Funktionen und Ausstattung Die rückspeisenden Lasten der Serie ELR 9000 sind mit ihrer Modularität so konzipiert, dass sie ein breites Einsatzspektrum bedienen können. Das Leistungsspektrum umfasst den Spannungsbereich bis 1500 VDC, Strombereich bis 510 A, in den Leistungsklassen 3,5 kW, 7 kW und 10,5 kW. Der Eingang der Last arbeitet galvanisch getrennt bereits ab 0 V, steigt dann linear an und kann ab ca. 1 Prozent der Nennspannung den vollen Strom aufnehmen. Mit der Leistungshyperbel können hohe Ströme und Spannungen flexibel zur Leistung verarbeitet werden. So kann der Anwender für unterschiedliche Anforderungen an Spannung und Strom ein Gerät einsetzen. Bei größerem Leistungsbedarf können über einen Master- Slave-Bus bis zu 16 Geräte parallel geschaltet werden. Mit dem Mastergerät kann die Gesamtanlage über das HMI, eine analoge oder eine digitale Schnittstelle gesteuert und überwacht werden. Die Performance der Lasten lässt nicht nur statische, sondern auch dynamische Lastprofile zu. Für spezielle Anwendungen, wie das Testen von Photovoltaik- Modulen, steht eine von einem FPGA geregelte Einheit zur Verfügung. Diese Einheit setzt nicht nur auf hohe Genauigkeit, sondern speziell auf hohe Dynamik. Hier bietet die Last die Möglichkeit, die dynamischen Kurvenverläufe, die z.B. im Funktionsgenerator erstellt, in einem integrierten Programm berechnet oder einfach als Tabelle über einen USB-Stick geladen werden, ablaufen zu lassen. Neues Bedienkonzept Das Berechnungsprogramm oder auch der Funktionsgenerator sind im neuen HMI mit großem Grafikdisplay intuitiv zu bedienen. Dies wird durch die neue Menüführung, die über einen Touchscreen bedient wird, ermöglicht. Dieses Konzept erlaubt es dem Anwender, Einstellungen schnell und einfach vorzunehmen. Mit wenigen Touchs können Parameter ausgewählt und dann die Werte über Encoder oder numerisch eingegeben werden. Im Display sind die aktuellen Werte für Spannung, Strom und Leistung angeordnet. Gleichzeitig hat der User hier den Überblick über die eingestellten Sollwerte, dem aktuellen Regelmodus, anstehende Alarme oder Warnungen und den Zustand des Ausgangs. Ist das Gerät im Remote-Betrieb, wird im Display angezeigt, über welche Schnittstelle es gerade gesteuert wird. Die Auswahl der Sprache des Menüs - in der Grundvariante sind es Deutsch, Englisch und Chinesisch - soll internationalen Nutzern die Bedienung erleichtern. Auf Anfrage sind weitere Sprachen möglich. Im Funktionsgenerator sind Kurven wie Sinus, Dreieck, Rechteck oder auch die KFZ- Anlasskurve nach DIN 40839 hinterlegt. Durch die Eingabe der gewünschten Parameter kommt der Anwender 14 3/2014

Qualitätssicherung schnell und unkompliziert zum gewünschten Ergebnis. Ein Pulsbetrieb mit einstellbaren Flanken eignet sich sowohl zum Testen von Netzteilen als auch zum Nachbilden elektrischer Antriebe oder KFZ-Bordnetze. Im Arbiträrmodus können bis zu 96 Sequenzen programmiert werden um eigene Signalformen zu erzeugen. Weiterhin ist es möglich, frei programmierbare Tabellen mit 4.096 Spannungs- und Stromwerten zu laden und auch abzuspeichern. Die Signale lassen sich für jeden Regelmodus programmieren, das heißt für den Spannungsmodus genauso wie für Strom und Leistung. Weitere Parameter sind konfigurierbar. Hierzu zählen Grenzwerte für Spannung, Strom und Leistung. Sollte einer der eingestellten Grenzwerte unter- oder überschritten werden, kann ein Alarm, eine Warnung oder eine Meldung erzeugt werden. Kommunikation ist unerlässlich Zur Standardausstattung der Kommunikationseinheit, die als Zentrale zwischen Lastmodul, Bedienteil und Außenwelt dient, gehören ein USB- Anschluss, eine analoge Schnittstelle und ein Master-Slave-Port. So kann man die Geräte ohne weitere Optionen sowohl digital als auch analog fern bedienen und überwachen. Um sie in andere digitale Netze einzubinden, steht ein hot-plug-fähiger Slot mit Schnittstellen-Optionen wie RS232, Ethernet, Profibus, Profinet, Devicenet oder auch ein CANbus zur Verfügung. Die Lasten sind in einem 3 HE hohen und 600 mm tiefen 19-Zoll-Gehäuse untergebracht. Auf der Vorderseite sind der Netzschalter, das HMI, sowie die Lüftungsöffnungen angeordnet. Die Durchlüftung mit temperaturgeregelten Lüftern erfolgt von vorne nach hinten. Auf der Rückseite befinden sich weitere Anschlüsse für Netzeingang, Leistungseingang sowie für digitale und analoge Schnittstellen. Auch die RJ45-Buchsen für den Master-Slave-Bus befinden sich hier. Diese können mit herkömmlichen Patchkabeln aus der Netzwerktechnik verbunden werden. Mit dem Einsatz der ELR 9000-Lasten können Entwickler und Hersteller von Stromversorgungen und Energiespeichern aller Art ihre Umweltbilanz erhöhen und dabei noch Kosten sparen. Ob es sich um Labornetzgeräte oder Industriestromversorgungen handelt, DC/DC-Wandlern oder Ladegeräte - fast jede Stromversorgung lässt sich mit dieser Last testen. Auch bei Energiespeichern mit den verschiedenen Akku-Technologien oder einer Brennstoffzelle lassen sich die Vorteile der neuen Lasten ausnutzen. Mit einem Eingangsspannungsbereich von 0 bis 1.500 V eignen sich die Lasten auch zum Testen von Hybridfahrzeugen, bei denen Lithium-Batteriepacks mit einigen hundert Volt zum Einsatz kommen. EA-Elektro-Automatik GmbH & Co. KG www.elektroautomatik.de Die Karl Storz Industrial Group präsentiert ihre neuste Generation von Mess- und Dokumentationssystemen für die endoskopische, zerstörungsfreie Prüfung von Bauteilen. In der Produktfamilie Techno Pack verbinden sich bewährte Qualität und Funktionalität des Techno Pack Xe sowie Designkomponenten des Techno Pack T. Das Techno Pack T LED überzeugt durch eine leistungsstarke LED-Lichtquelle, die im Zusammenspiel mit Optik und Kamera für eine hervorragende Bildgebung sorgt. Auf dem 15-Zoll-Monitor können kleinste Details von mehreren Personen gleichzeitig betrachtet werden. Das Messsystem für Tiefen-, Höhen-, Längen-, Flächen- und Line-to-Point-Messungen besticht nicht nur durch seine Messgenauigkeit in jeder Ausgangslage des Videoendoskops, sondern auch auf jeder Oberfläche. Die völlig neu entwickelte Software ermöglicht eine einfache und benutzerfreundliche Bedienung, die den Schulungsbedarf gering hält. Darüber hinaus bietet das Techno Pack T LED seinem Anwender durch die Speicherung von Fotos und Videos eine optimale Dokumentationsmöglichkeit. Die endoskopischen Bilder können je nach Wunsch auf einem USB-Stick oder auf einer SD-Speicherkarte direkt auf einen PC oder auf einen externen Monitor übertragen werden. Karl Storz GmbH & Co. KG www.karlstorz.com Neueste Mess- und Dokumentationssysteme 3/2014 15

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