Verbundvorhaben: HelP - Hocheffiziente leistungsstarke Plasmastromquelle; Teilprojekt: Demonstrator hocheffiziente Plasmastromquelle
Zeitraum
2020-10-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
280.780,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN2016A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - mechanische und thermische Trennverfahren [EA3208]
Verbundvorhaben
01192907/1 – Hocheffiziente langlebige Plasmastromquellen
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Beim Schneiden von Metallen werden in Abhängigkeit der Materialstärke große Energiemengen benötigt. Das Plasmaschneidverfahren ist ein relativ effizientes Verfahren, trotzdem kann durch Verbesserung der Schaltungstechnik eine nicht unerhebliche Energieeinsparung erreicht werden. Im Forschungsprojekt HelP ist die Erforschung hocheffizienter, netzfreundlicher Stromquellen für das Plasmaschneiden von Metallen die Zielsetzung. Hierbei soll durch Erhöhung des Wirkungsgrades die Verlustleistung um 50 % gesenkt werden. Für das Plasmaschneiden wird typischerweise die Phasengesteuerte Vollbrücke mit Hilfskommutierung als Stromquelle eingesetzt. Statt dieser verspricht der sog. LLC-Resonanzkonverter (LLC-RK) einen deutlich besseren Wirkungsgrad. Werden Aufgrund des großen Ausgangsstroms mehrere LLC-RK phasenversetzt betrieben, können außerdem das Volumen und die Kosten des Ausgangsfilters massiv reduziert werden. Zur Symmetrierung der Ausgangsleistung der phasenversetzt betriebenen LLC-RK werden neuartige Steuerungs-Konzepte mit Phasenverschiebung umgesetzt. Ein PFC-Netzgleichrichter wird den LLC-RK vorangeschaltet, wodurch ein großer Eingangsspannungsbereich und somit eine Standardisierung der Leistungsteile möglich wird.