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中间回路连接系统:利用制动能量且节约能源

Baumüller 多年来一直致力于开发节能的驱动方案。资源的高效利用也体现在 b maXX 伺服驱动器中,这些驱动器可以通过一个共同的中间回路相互连接。例如,在制动过程中,系统中的动能可以转化为电能,并通过中间回路连接系统分配到其他轴上。

双轴粉碎机的节能措施

在双轴粉碎机中,可以利用第一粉碎轴回收的制动能量来驱动第二轴。该原理既适用于常规运行,也适用于反向运行模式。为了进一步节省能源和降低成本,当其中一根粉碎轴减速时,另一根粉碎轴可以额外加速。

中间回路连接系统的工作原理

通过临时存储提高能效

当电机制动时,能量被反馈回变频器的中间回路。通过中间回路连接系统,制动电机产生的发电能量被转换为其他伺服驱动器的电动能量。从而减少从供电网络中获取的总能量。

缓冲存储器可节省制动电阻

为了防止伺服驱动器过电压,多余的能量通过制动电阻转化为热能。能量在此过程中被“燃烧”掉。通过中间回路连接系统,可以在两个或多个 b maXX 伺服驱动器之间分配多余的能量。从而缩小制动电阻的结构尺寸,甚至完全取消。这节省了空间并降低了控制柜和能源的成本。

能量缓冲器,实现设备的受控关机

中间回路连接系统在发生故障时也表现出色。例如,在发生停电或故障时,可以利用储存的能量来控制设备受控地关机。因此,驱动轴可根据剩余能量和能量需求,移动至一个预设位置。这样可以避免损坏,并显著加快机器的重新启动速度。该功能直接集成在驱动器中,可在发生故障时立即触发响应,例如以防止机械系统损坏。
除了提高设备可用性外,能量缓冲器还可以省去独立供电装置。

b maXX 5000 and 6000 mono units

伺服驱动器如何连接到中间回路连接系统?

中间回路连接系统的实现非常简单。由于 b maXX 5500b maXX 6500 系列的单体模块标配了集成式中间回路电容(电容器),因此,对于双驱动器系统,只需在控制柜中用两根电缆连接两台设备即可。

中间回路连接系统有哪些优势?

  • 驱动器之间的能量交换:在中间回路连接系统中,制动的驱动器可以将能量回馈到中间回路中。这些制动能量可以被正在加速的其他驱动器利用。由此显著提升整个系统的效率,既减少了电网能量馈入,又降低热能形式的能量浪费。
  • 降低能耗:通过回收制动能量可以减少外部能源需求。从而降低运营成本并改善能源平衡。
  • 节约硬件成本:由于制动电阻可以设计得更小或完全取消,因此控制柜的尺寸也得以减小。这降低了所需硬件的成本。
  • 更高的设备可用性:由于配备了能量缓冲器,因而在发生故障时,机器通常可以进行受控关机,从而更快地恢复运行。
  • 降低电网负荷:通过中间回路进行能量交换,减轻供电网络的负荷。
  • 降低能源消耗、成本与碳足迹。

节能并不仅限于粉碎机

双轴粉碎机特别生动地展示了这一原理,但该原理并不局限于此。凡是多个伺服轴需要错时制动和加速的场合,采用中间回路连接系统都十分值得,例如在螺杆压机、塑料加工机械或包装设备中。在关于全电动高扭矩破碎机驱动解决方案的页面中,展示了 Baumüller 如何构建破碎机的完整驱动系统。关于中间回路的技术基础,参阅中间回路基础文章以深入了解。

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icon FAQ常见问题
关于 Baumüller 中间回路连接系统的常见问题

您对我们的中间回路连接系统有任何疑问吗?在这里您可以找到答案。我们的常见问题解答都能为您提供初步帮助。如果您需要更多信息,请给我们留言

  • 什么是中间回路连接系统?

    中间回路连接系统将多台伺服变流器的中间回路连接成一个共同的网络。当某根轴制动时,其电机将制动能量回馈至该共用中间回路,而另一根正在加速的轴则会立即利用该能量。因此,能量得以被重新利用,而非在制动电阻中转化为热量,这降低了电网用电量。

  • 对于哪些机器采用中间回路连接系统是值得的?

    对于伺服轴的制动和加速存在时间差的任何机器而言,采用中间回路连接系统都是值得的,因为只有这样,一个轴的制动能量才能为另一个轴提供能量。中间回路连接系统的典型应用包括双轴破碎机、螺杆压机、塑料加工机和包装机。

  • 使用中间回路连接系统能否省去制动电阻?

    是的,可以省去制动电阻。由于制动能量在各轴之间进行了分配,因此通过制动电阻散去的能量会减少。制动电阻的尺寸可以设计得更小,甚至完全省去,从而节省控制柜空间并降低成本。制动斩波器作为促动元件保留在设备中,外部负载电阻仅在需要时才安装。

  • 中间回路连接系统在负荷高峰和电网故障时是否有帮助?

    中间回路连接系统在两种情况下起作用。它能降低负荷峰值,因为部分加速能量来自回收的制动能量,而非电网。而存储在中间回路中的能量则起到缓冲作用:当电网断电时,轴会根据剩余能量,以受控方式移动到定义的位置。这既能保护机械部件,又可省去单独的独立电源。

  • 伺服变流器应如何连接到中间回路连接系统?

    连接到中间回路连接系统非常简单:对于配备集成式中间回路容量的单机设备(例如 b maXX 5500 和 6500),只需在控制柜内用两根电缆将两台设备连接起来即可。对于较大或混合的系统架构,可通过 Drive Connect 系统采用串联技术实现,而中间回路耦合模块则能按照标准要求,将有线设备与共用铜母线上的设备连接起来。

  • 我需要单独的供电或回馈模块吗?

    我需要单独的供电或回馈模块吗?

  • 如何保护中间回路免受过电压的影响?

    多余的制动能量会使中间回路电压升高。通常情况下,能量会通过制动电阻转化为热能,以保护驱动装置免受过电压的影响。在中间回路连接系统中,该能量则会被传输给其他驱动装置,或通过具有回馈功能的馈入装置回馈至电网。这可以稳定中间回路,并减轻制动电阻的负载。

  • 如何对中间回路进行保护和设计?

    在中间回路连接系统中,可选的集成式中间回路保险丝取代了外部保险丝。伺服变流器中的充电电路可采用晶闸管供电或电阻充电的方式实现。在晶闸管控制的并网供电中,根据具体应用情况,可以省去电网扼流圈。具体的尺寸设定 - 即保险额定值以及预充电和保险设计 - 因设备和系统而异,具体由项目手册规定。

  • 是否可以加装中间回路连接系统,或将其与旧型号系列结合使用?

    中间回路连接系统可轻松进行加装:将具有集成式中间回路电容器的设备在控制柜内进行连接。产品迭代过渡十分平稳,b maXX 6000 系列的固件与前代产品 b maXX 5000 系列完全兼容。无需重新编程或设置参数即可完成系统切换。对于具体的旧款伺服控制器是否可以连接,以及在此过程中应如何设计补偿电流和保险装置,Baumüller 将根据具体情况进行评估。

  • 中间回路连接系统是否划算?

    中间回路连接系统通过以下三个方面体现其经济效益:减少从电网的用电量、减小或省去制动电阻(从而缩小控制柜尺寸),以及降低电网负荷。节能效果的大小取决于机器的负载曲线,即各轴错开时间进行制动和加速的频次及强度。Baumüller 会根据具体应用场景计算具体的节省潜力。

 

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