Verbindungstechnik

Kontaktlose Energieübertragung für Roboteranwendungen

| Redakteur: Kristin Rinortner

„FreeCon Contactless“: Kontaktlose, wartungsfreie Energieübertragung bis 240 W. Geringste Übertragungsverluste ermöglichen einen Wirkungsgrad von bis zu 90 %.
„FreeCon Contactless“: Kontaktlose, wartungsfreie Energieübertragung bis 240 W. Geringste Übertragungsverluste ermöglichen einen Wirkungsgrad von bis zu 90 %. (Bilder: Weidmüller)

„FreeCon Contactless“ überträgt mittels induktiver Resonanzkopplung eine Leistung von 240 Watt über einen Luftspalt bis zu fünf Millimetern kontaktlos bei einem Wirkungsgrad von bis zu 90 Prozent.

Eine Energieübertragung findet in der industriellen Automatisierung in der Regel mit Steckverbindern statt. Bei dieser „herkömmlichen“ Lösung sind abgebrannte, verbogene oder verschmutzte Kontakte ein häufiger Grund für zeit- und kostenintensive Produktionsausfälle. Das gilt umso mehr für Applikationen, in denen häufige Steckzyklen erforderlich sind. Dazu zählt beispielsweise der häufige Werkzeugwechsel bei Industrierobotern. Hier ist der Verschleiß besonders hoch.

Für diese Applikationen hat Weidmüller die kontaktlose, wartungsfreie Energieübertragung „FreeCon Contactless“ entwickelt. Mit dem System lässt sich Energie mittels induktiver Resonanzkopplung kontaktlos über einen Luftspalt von bis zu 5 mm zu übertragen – verschleißfrei und besonders effizient.

Gegenüber vergleichbaren Lösungen am Markt (wie den Systemen von TE Connectivity oder Wampfler) soll „FreeCon Contactless“ die doppelte Leistungsdichte und einen deutlich höheren Wirkungsgrad erzielen. Anlagen, die mit diesem System ausgestattet sind, laufen länger fehlerfrei und damit ohne kostspielige Unterbrechung für Wartung, Reparatur oder Austausch.

Das System überträgt laut Weidmüller mittels induktiver Resonanzkopplung eine Leistung von 240 W – 24 V und 10 A – bei einem Wirkungsgrad von bis zu 90 %. Ein ausgeklügeltes Wärmemanagement und der hohe Wirkungsgrad ermöglichen die besonders hohe Leistung.

Funktionsweise der kontaktlosen Energieübertragung

Beim Energieübertragungssystem 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 – elektrische Leistung wird übertragen. Der aus dem Übertragungsprinzip resultierenden erhöhten Wärmeentwicklung begegnet man mit einem speziellen Thermomanagement, das die Wärmeentwicklung in handhabbaren Grenzen hält und eine kompakte Bauform des Systems zulässt.

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