USV – Unterbrechungsfreie Stromversorgung für elektrische Antriebe
Zur SPS 2025 stellt die Michael Koch GmbH mit der Kurzzeit-USV Pxt KX ein neues Mitglied ihrer Gerätefamilie Pxt vor. Das kompakte System wurde speziell für elektrische Antriebe entwickelt, die bei Spannungseinbrüchen oder Netzausfällen eine unterbrechungsfreie Stromversorgung benötigen. Mit optimierten Leistungselektronik und bewährten Speicherkondensatoren versorgt die robuste Lösung Antriebe auch unter schwachen Netzbedingungen zuverlässig mit Energie.
Kompakte Kurzzeit-USV
Michael Koch präsentiert auf der Automatisierungsmesse in Nürnberg seine neueste Generation der Pxt-Geräte: die Kurzzeit-USV Pxt KX. Die kompakte unterbrechungsfreie Stromversorgung ist speziell für den kurzzeitigen Einsatz bei Spannungseinbrüchen oder Netzausfällen konzipiert. Direkt am Gleichstromzwischenkreis von Frequenzumrichter oder Servoregler angebunden, reagiert sie sofort und ohne Verzögerung auf Spannungsabfälle.
So bleibt der Antrieb auch bei kritischen Netzsituationen stabil in Betrieb. Dank optimierter Leistungselektronik und langlebiger Speicherkondensatoren bietet die Pxt KX eine wirtschaftlich effiziente Lösung für den zunehmenden Bedarf an Netzsicherheit in industriellen Anwendungen.
Anschließen, Einschalten, Absichern
Mit der neuen Kurzzeit-USV Pxt KX knüpfen die Entwickler von Koch an ein bewährtes Konzept an. Bereits Anfang der 2010er-Jahre stellte das Unternehmen mit der „Dynamischen Energieversorgung DEV2.0“ ein System vor, das ganz auf einfachste Handhabung und Plug-and-play-Funktionalität ausgelegt war – ein Prinzip, das nun konsequent weitergeführt wird.
Die Pxt KX wird lediglich an die Plus- und Minusklemme des Gleichstromzwischenkreises angeschlossen und ist sofort betriebsbereit – ohne Parametrierung, Tasten oder Display. Eine Status-LED auf der Front signalisiert den Betriebszustand. Die zulässige Zwischenkreisspannung liegt bei 848 V DC (UL) beziehungsweise 980 V DC (IEC). Damit bietet die USV höchste Bedienfreundlichkeit bei maximaler elektrischer Sicherheit – ganz nach dem Grundgedanken: anschließen, einschalten, absichern.
Modulare unterbrechungsfreie Stromversorgung
Nach dem Einschalten ist die Pxt KX in kürzester Zeit einsatzbereit: Sobald die Status-LED grün leuchtet, signalisiert sie die volle Funktionsfähigkeit des Systems. Der Ladevorgang der internen Energiespeicher erfolgt dabei sanft mit rund 1 kW, um die Elektronik des Antriebs nicht zu belasten.
Optional kann die Betriebsbereitschaft über eine digitale Schnittstelle an die Steuerung oder ein übergeordnetes System gemeldet werden. Insgesamt stehen zwei digitale Ein- und Ausgänge für einfache Kommunikationsaufgaben zur Verfügung. Für Anwendungen mit erweiterten Anforderungen bietet Koch zusätzlich eine optionale Kommunikationskarte, die eine Integration in komplexere Steuerungsarchitekturen ermöglicht.
Das aktive Energiemanagementgerät Pxt KX ist modular aufgebaut und besteht aus einem aktiven Leistungsteil sowie einem oder mehreren quaderförmigen Energiespeichermodulen. Die kompakten Einheiten mit den Abmessungen 260 × 100 × 100 mm lassen sich je nach Energiebedarf zu individuellen Systemen kombinieren.
Jedes Modul stellt rund 2 kJ Energie zur Verfügung, die maximale Ausbaustufe liegt bei knapp 10 kJ. Zwei Module können direkt mit dem aktiven Teil kombiniert werden; bis zu drei weitere lassen sich als Erweiterung über Pxt CX-Module ergänzen.
Je nach Konfiguration liefert die Pxt KX bis zu 18 kW Leistung – ausreichend, um Spannungseinbrüche (Brownouts) zu überbrücken oder bei Netzausfall (Blackout) den Antrieb kontrolliert herunterzufahren. Das Engineering-Tool von Koch sowie eine individuelle Applikationsberatung unterstützen Anwender bei der optimalen Auslegung für ihre Anwendung.
Volle Leistung sobald sie gebraucht wird
Die Kurzzeit-USV liefert Energie genau dann, wenn sie benötigt wird. Ihr Spitzenstrom beträgt bis zu 40 A für eine Dauer von maximal 1,125 s – abhängig von der gewählten Modulkonfiguration. Das Gerät kann etwa 2 kW Leistung für Zeiträume zwischen 0,9 und 4,6 s bereitstellen, die rechnerische Spitzenleistung liegt bei 18 kW.
Bei einem Spannungsabfall unter 470 V DC aktiviert sich die Pxt KX automatisch und stabilisiert die Zwischenkreisspannung, bis die Energie der Module aufgebraucht ist oder die Netzversorgung wieder anliegt. So kann der Antrieb seine Bewegung gezielt beenden oder in eine sichere Position gefahren werden. Je nach Ausbaustufe sind bis zu 40 Volleinsätze pro Stunde möglich – ein außergewöhnlich hoher Wert für eine Kurzzeit-USV. Eine integrierte Überwachung schützt das System vor Überlastung und sorgt für eine gleichbleibend hohe Zuverlässigkeit.Nach dem Einschalten ist die Pxt KX in kürzester Zeit einsatzbereit: Sobald die Status-LED grün leuchtet, signalisiert sie die volle Funktionsfähigkeit des Systems. Der Ladevorgang der internen Energiespeicher erfolgt dabei sanft mit rund 1 kW, um die Elektronik des Antriebs nicht zu belasten.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung im Standby-Modus
Im Standby-Betrieb gleicht die Pxt KX geringe Energieverluste automatisch aus und hält ihre Kondensatoren permanent auf Spannung. Damit ist das System jederzeit einsatzbereit, ohne dass regelmäßige Wartung oder Batteriewechsel erforderlich sind. Die verwendeten Elektrolytkondensatoren sind für häufige Vollentladungen ausgelegt und auf eine lange Lebensdauer konzipiert. Eine integrierte Elektronik überwacht den Ladezustand und schützt das Gerät zuverlässig vor Überhitzung oder Überlast.
Das Sicherheitskonzept von Koch umfasst zudem interne Sicherungen und eine modulweise Absicherung jedes einzelnen Energiespeichers. Im Falle einer Verpolung startet das Gerät nicht – ein wirksamer Schutz gegen Installationsfehler. Wird zusätzlich eine 24-Volt-Notstromversorgung (NEV) angeschlossen, lassen sich auch Steuerungssysteme oder Peripheriegeräte im Notfall mit Energie versorgen.
Anwendung auch in Bestandsmaschinen
Die Kurzzeit-USV Pxt KX eignet sich nicht nur für Neuanlagen, sondern ebenso für den Einsatz in bestehenden Maschinen und Anlagen. Dank der direkten Anbindung an den Gleichstromzwischenkreis lässt sich das Gerät unkompliziert nachrüsten, ohne in die bestehende Steuerungsarchitektur eingreifen zu müssen.
Gerade bei Retrofit-Projekten bietet die Lösung von Koch einen klaren Vorteil: Die vorhandene Infrastruktur kann bestehen bleiben, während gleichzeitig die Versorgungssicherheit verbessert wird. Für Anwendungen mit häufigem Energieaustausch – etwa beim zyklischen Bremsen oder Beschleunigen – stehen weiterhin die Systeme Pxt FX und Pxt RX aus dem Koch-Portfolio zur Verfügung. Die Pxt KX hingegen ist gezielt als Kurzzeit-USV für den sicheren Betrieb bei Netzunterbrechungen oder Spannungseinbrüchen konzipiert. Eine individuelle Anwendungsberatung sorgt dafür, dass Anwender das passende Gerät für ihren Einsatzzweck erhalten.
Begrenzter Einsatz ermöglicht hohe Schutzart
Da die Kurzzeit-USV Pxt KX nur bei Spannungseinbrüchen oder Netzausfällen aktiv wird und somit selten im Dauerbetrieb arbeitet, entsteht nur eine geringe Verlustleistung. Diese Eigenschaft ermöglicht den Einbau in ein kompaktes Gehäuse mit hoher Schutzart IP66.
Koch bietet das System in einem robusten Klemmenkasten mit den Abmessungen 400 × 300 × 120 mm an. Darin findet ein Gerät mit einem Speichervolumen von 2 oder 4 kJ Platz. Bis zu drei zusätzliche Speicher-Erweiterungseinheiten, also 2, 4 oder 6 kJ können in einem weiteren Klemmenkasten zugebaut werden. Je nach Energieausstattung wiegt das Gerät etwa 13 bis 16,5 kg. Durch die geschlossene Bauweise kann die Pxt KX außen am Schaltschrank oder in dessen unmittelbarer Nähe montiert werden – wertvoller Innenraum bleibt frei.
Die Verkabelung erfolgt über Kabelverschraubungen, was die Installation vereinfacht und zugleich eine hohe Dichtigkeit gewährleistet. Für Anwendungen mit dezentraler Antriebstechnik lässt sich das System auch direkt in der Nähe der Antriebseinheiten platzieren, sofern ein Zugang zum Gleichstromzwischenkreis besteht. Optional können zusätzliche Energiespeichermodule in einem weiteren Klemmenkasten ergänzt werden, um die verfügbare Energiemenge zu erhöhen.
