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ANCA Motion多軸伺服系統有效節省能源浪費,降低運營成本

發布時間:2020-08-18 | 來源:ANCA Motion | 作者:
      在伺服電機系統中,再生能源是指電機減速時返回驅動器的能源,再生能源的大小取決于減速速度和負載慣量。在激光切割機中,由于其快速的加速/減速和沉重的機械結構,其再生能源通常很大。

      返回驅動器的能源被驅動器的DC母線上的電容器吸收。多軸伺服驅動系統處理再生能源時具有很大的優勢。 共享的DC母線允許更多的母線電容器吸收和存儲更多的能源,這些能源可以在隨后的加速循環中使用。但是,當再生能源過高而無法被DC母線上的電容器吸收時,則需要管理過多的能量,否則會導致伺服驅動系統故障。

      通常,多余的能源是通過連接到驅動器DC母線的制動電阻消耗掉的。這會產生消耗(實際上是浪費能源),并且在這個過程中產生熱量。另一種解決方案是在系統中使用電容器模塊。這樣有效地降低了操作成本,尤其是在涉及大量減速的高能耗機床應用中,例如激光切割機。

      ANCA Motion的AMD5x多軸伺服驅動系統同時支持這兩種解決方案。 該系統使用總線系統架構,其電源單元將三相電轉換為直流電壓供給所有并聯在直流母線上的驅動器。AMD5x系統具有高度的靈活性,適用于像激光切割等要求苛刻的應用, 并可兼容多個電容器模塊或伺服驅動器。

      關于使用電容器模塊系統的最常見問題是有關其ROI(投資回報率)的評估。 最近關于電容器模塊節省機器操能源成本的研究項目表明,它的投資回收期非常短。

      為了進行分析,我們以在中國滿負荷運行的激光切割機為例,假設每天兩班,電價為每千瓦時0.66元人民幣,空調(用于冷卻控制柜)的能效比為3。根據以上情形,將具有兩個電容器模塊的機器性能與僅具有制動電阻器的機器性能進行比較。不出意料,浪費功率的差異非常明顯。對于沒有電容器模塊的系統,一共浪費了4,500瓦,而相比之下,有電容器模塊的系統只浪費了180瓦。 這意味著每月浪費的能源超過2200千瓦時(約合人民幣1400元),而有電容器模塊的系統只需90千瓦時(約合人民幣60元)。運營成本-包括初始投資-大約在八個月左右持平,此后,使用電容器模塊的系統總體運行成本大大降低。


      現今,工廠面臨著前所未有的成本壓力,它們必須提高利潤率,提高用電效率。因此,利用可回收能源,而不是將其浪費,是一個很有吸引力的方案。
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