Was AC-Quellen für Hochstromprüfungen können müssen

Anbieter zum Thema

ET System electronic GmbH

Schulz-Electronic GmbH

TRACO ELECTRONIC GMBH

TEX.ST Redaktionsbüro Horst Stegmüller

Ein EI-Transformator erwies sich als ungeeignet

Gerade mit diesem Spezialtransformator hat ET System electronic technisches Neuland betreten, denn mit variablen Arbeitsfrequenzen gab es praktisch keine Erfahrungen. Von bestem Ingenieursehrgeiz gepackt, ging das Unternehmen hier schon vor Erteilung des Auftrages in Eigenleistung und gab bei einem spezialisierten Transformatorenhersteller einen klassischen EI-Blechtransformator in Auftrag, mit dem erste Versuche unternommen wurden. Dabei zeigt sich allerdings, dass mit einem EI-Transformator die Anforderungen von ABB nicht zu erfüllen waren.

Ringkerne haben weniger Sättigungsprobleme

Die Entwickler entschieden sich daher, einen zweiten Transformator auf der Basis eines Ringkerns bauen zu lassen, weil Ringkerne bei höheren Frequenzen generell weniger anfällig für Sättigungsprobleme als EI-Kerne sind. ET System electronic konnte einen Transformatorhersteller ausfindig machen, der es wagte, einen Ringkerntrafo für den Frequenzbereich zwischen 50 und 400 Hz zu bauen. Das war auch für diesen Hersteller eine ganz neue Herausforderung, denn Transformatoren werden für eine feste Frequenz von 50 oder 400 Hz gebaut, und auch die gängige Berechnungssoftware ist auf eine dieser beiden Frequenzen zugeschnitten.

Die mit der Berechnung und Herstellung des frequenzvariablen Transformators verbundenen Probleme zu bewältigen war eine eigene Meisterleistung, aber nach einem halben Jahr konnte der neue Ringkerntransformator, ein Koloss mit einem Gewicht von rund 112 kg, an ET System electronic ausgeliefert werden. Ausführliche Tests bestätigten, dass der neue Transformator die Anforderungen erfüllte, wenn auch in den Grenzen der Physik: So lassen sich bei der Frequenz von 400 Hz lediglich 800 A entnehmen, weil hier auch der Ringkern an die Grenze der magnetischen Sättigung stößt und keine höheren Ströme mehr übertragen kann.

Universelle Optionen für den Prüfstand

Die neue AC-Quelle wird hauptsächlich im Zusammenhang mit Neuentwicklungen eingesetzt, dient aber auch dazu, Testreihen für die Produktion und für andere Abteilungen durchzuführen. Im Prüfstand des Entwicklungslabors können dabei eine Vielzahl von Tests durchgeführt werden. Beispielsweise werden bei thermischen Tests die Überstromrelais oder Leitungs- und Motorschutzschalter über Stunden hinweg mit unterschiedlichen Strömen belastet, während über Thermofühler-Messsysteme die Temperaturentwicklung am Gehäuse aufgezeichnet wird.

Bei Dauerversuchen werden die Schalter dagegen bis zu mehreren Tage mit ihrem Nennstrom belastet, um ihr Verhalten an der Auslösegrenze zu beobachten. Im Anschluss an die Bestromung mit dem Nennstrom wird der Prüfstrom meist noch auf den Auslösestrom erhöht, bei dem das Gerät je nach Bauart und Ausführung innerhalb einer definierten Zeit auslösen muss. Die AC-Quelle von ET System electronic ist nun schon ein Jahr ständig im Einsatz, und die Prüfer sind mit dem Gerät mehr als nur zufrieden.

Eine rundum perfekte Lösung

„Früher konnten wir bei 400 Hz nur Versuche bis maximal 100 A machen, und dabei mussten wir die passenden Übersetzungsverhältnisse für die Trafos experimentell ausfindig machen“, zieht Simon Stephan ein rundum positives Fazit. „Mit unserer Stromversorgung von ET System electronic haben wir für diese Aufgaben heute eine rundum perfekte Lösung. Das Gerät ist sehr genau und zuverlässig, und die gesamte Technik steckt mitsamt Transformator und hochwertigen Messwandlern in einem kompakten Gehäuse.“

Da auch die Zusammenarbeit mit ET System electronic keine Wünsche offen lässt, haben Simon Stephan und seine Kollegen ET System electronic nicht nur an weitere Standorte innerhalb des Konzerns weiterempfohlen, sondern haben auch schon eine zweite Stromversorgung in Auftrag gegeben: Eine dreiphasige Wechselstromquelle mit 50 Hz, die mit einer Genauigkeit von 0,2% Ströme von 90 mA bis 1000 A abgeben kann. Mit dieser enormen Bandbreite sind neue technische Herausforderungen verbunden – aber alle Beteiligten haben wenig Zweifel daran, dass die Entwickler von ET System electronic auch diese Probleme bewältigen und ein weiteres Meisterstück der Ingenieurskunst vorlegen werden.

(ID:42723793)