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ANCA Motion多轴伺服系统有效节省能源浪费,降低运营成本

发布时间:2020-08-18 | 来源:ANCA Motion | 作者:
      在伺服电机系统中,再生能源是指电机减速时返回驱动器的能源,再生能源的大小取决于减速速度和负载惯量。在激光切割机中,由于其快速的加速/减速和沉重的机械结构,其再生能源通常很大。

      返回驱动器的能源被驱动器的DC母线上的电容器吸收。多轴伺服驱动系统处理再生能源时具有很大的优势。 共享的DC母线允许更多的母线电容器吸收和存储更多的能源,这些能源可以在随后的加速循环中使用。但是,当再生能源过高而无法被DC母线上的电容器吸收时,则需要管理过多的能量,否则会导致伺服驱动系统故障。

      通常,多余的能源是通过连接到驱动器DC母线的制动电阻消耗掉的。这会产生消耗(实际上是浪费能源),并且在这个过程中产生热量。另一种解决方案是在系统中使用电容器模块。这样有效地降低了操作成本,尤其是在涉及大量减速的高能耗机床应用中,例如激光切割机。

      ANCA Motion的AMD5x多轴伺服驱动系统同时支持这两种解决方案。 该系统使用总线系统架构,其电源单元将三相电转换为直流电压供给所有并联在直流母线上的驱动器。AMD5x系统具有高度的灵活性,适用于像激光切割等要求苛刻的应用, 并可兼容多个电容器模块或伺服驱动器。

      关于使用电容器模块系统的最常见问题是有关其ROI(投资回报率)的评估。 最近关于电容器模块节省机器操能源成本的研究项目表明,它的投资回收期非常短。

      为了进行分析,我们以在中国满负荷运行的激光切割机为例,假设每天两班,电价为每千瓦时0.66元人民币,空调(用于冷却控制柜)的能效比为3。根据以上情形,将具有两个电容器模块的机器性能与仅具有制动电阻器的机器性能进行比较。不出意料,浪费功率的差异非常明显。对于没有电容器模块的系统,一共浪费了4,500瓦,而相比之下,有电容器模块的系统只浪费了180瓦。 这意味着每月浪费的能源超过2200千瓦时(约合人民币1400元),而有电容器模块的系统只需90千瓦时(约合人民币60元)。运营成本-包括初始投资-大约在八个月左右持平,此后,使用电容器模块的系统总体运行成本大大降低。


      现今,工厂面临着前所未有的成本压力,它们必须提高利润率,提高用电效率。因此,利用可回收能源,而不是将其浪费,是一个很有吸引力的方案。
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