Zasilanie układów wieloosiowych z magazynem energii

Zakłady produkcyjne będą musiały być w przyszłości znacznie bardziej elastyczne niż dotychczas. Cyfryzacja, wytwarzanie krótkich serii towarów, zmieniające się życzenia klientów oraz elastyczne procesy produkcji to jedynie kilka warunków brzegowych, które należy uwzględnić. Kolejnym czynnikiem wpływającym na konstrukcję techniczną maszyn i produkcję jest wzrost kosztów energii. Wszystkie te czynniki odzwierciedlają się we współczynniku zwrotu z inwestycji. Zalecamy zatem skoncentrowanie wysiłków na redukcji obciążenia szczytowego oraz wykorzystanie zalet zasilania realizowanego przez układy wieloosiowe z technologią magazynowania energii.

Power and Energy Solutions oferują wiele korzyści:

• Redukcja obciążeń szczytowych z sieci zasilającej
  Zastosowanie układów magazynowania energii w obwodzie pośredniczącym pozwala pokryć część zapotrzebowania szczytowego na energię elektryczną energią zmagazynowaną w kondensatorach układu pośredniczącego. W ten sposób można osiągnąć znaczne oszczędności w zakresie okablowania oraz prefabrykacji szafy rozdzielczej. Oto przykład - instalacja o mocy 75 kW potrzebuje przewodu o przekroju 6 mm² zamiast 75 mm². W konsekwencji można zastosować mniejsze komponenty do budowy przyłącza sieciowego ?i wyeliminować rezystory hamujące.
• Nieprzerwana eksploatacja instalacji w przypadku awarii zasilającej
  Energia ruchu obrotowego wraz z energią w kondensatorze akumulacyjnym wykorzystywana jest również jako zasilanie awaryjne (UPS). Służy ono do zasilania napędów, hamulców silnika oraz zasilanego napięciem 24 V sterowania zapewniając każdorazowo osiągnięcie bezpiecznej pozycji wyjściowej. Energia zgromadzona w częściach wirujących maszyny wraz z energią zgromadzoną w układach magazynowania energii wykorzystywana jest również jako energia układu zasilania awaryjnego (UPS). Służy do zasilania napędów, hamulców silnika oraz zasilanego napięciem 24 V sterowania zapewniając każdorazowo osiągnięcie bezpiecznej pozycji wyjściowej.
• Redukcja obciążenia zawartości wyższych harmonicznych w sieci zasilającej
  Układ zasilania osiąga współczynnik mocy na poziomie 0.95. Już przy mocy pobieranej na poziomie 20% mocy nominalnej współczynnik ten wynosi 0,09. W ten sposób, nawet w trudnych warunkach, sieć zasilająca nie jest nadmiernie obciążona.
• Pomiar wydajności oraz pobranej energii dla systemów zarządzania energią zgodnych z normą ISO 50001
  Moduł zasilania mierzy dane dotyczące wydajności układu i udostępnia informacje z liczników energii. Informacje te można uwzględnić w systemach zarządzania energią opartych na normie ISO 50001.
• Redukcja kosztów energii dzięki układom magazynowania energii w obwodzie pośredniczącym
  Energia powstała w stanach pracy generatorowej magazynowana jest w układach magazynowania energii i ponownie zostaje wykorzystywana w stanie pracy silnikowej.
• Możliwość przyłączenia do zewnętrznych sieci prądu stałego
  Obwód pośredni przyłączany jest do zewnętrznych sieci prądu stałego za pomocą przetwornicy DC-DC.

Przykładowe zastosowanie

Towar jest w sposób automatyczny podnoszony i opuszczany pomiędzy dwoma poziomami za pomocą stacji podnoszenia.

Realizacja:

Power and Energy Solutions, MOVIDRIVE® modular pracuje jest w trybie Power Mode

Rezultat:

• Szczytowe zapotrzebowanie na moc zostało zredukowane 15-krotnie.
• Koszty energii zostały zmniejszone w porównaniu do eksploatacji z wykorzystaniem rezystora hamującego do 60%.
• W przypadku awarii zasilania dzięki energii zmagazynowanej w układzie pośredniczącym ruch w dół zostanie zrealizowany aż do całkowitego zatrzymania. Ruch w górę jest również kontrolowany do momentu całkowitego zatrzymania osi. Następnie po dokończeniu ruchu hamulec zostaje zamknięty.
• Moduły Power and Energy udostępniają systemowi zarządzania energią ISO50001 wartości zmierzone, które nie tylko wizualizują zużycie energii przez poszczególne urządzenia, ale umożliwiają za pośrednictwem porównania z cyklami referencyjnymi rozpoznawanie odchyleń, na podstawie których można stwierdzać zużycie elementów, ich ograniczenia oraz sztywność.

• Napięcie znamionowe sieci: 3 x AC 200 – 500 V
• Regulowane napięcie obwodu pośredniego: DC 0 – 800 V
• Moc nominalna: 25 kW
• Zdolność przeciążeniowa: 160 %
• Możliwe połączenie równoległe

• Napięcie zasilania: 1 x AC 200 V – 3 x AC 500 V lub DC 150 V – 800 V
• Znamionowe napięcie wyjściowe: DC 24 V
• Znamionowy prąd wyjściowy: 22,5 A
• Możliwe połączenie równoległe

Moduł akumulacyjny: MDC90A-0120-50X-000

• Przyłącze obwodu pośredniego
• Napięcie obwodu pośredniego U_SIEĆ: DC 560 V
• Zakres napięcia roboczego: DC 0 C – 800 V
• Napięcie maksymalne: DC 900 V
• Pojemność znamionowa: 11,8 mF ± 20 %
• Energia użytkowa: 2 kWs w zakresie 500 V - 800 V
• Podłączenie za pośrednictwem szyny DC
• Możliwe połączenie równoległe

• Zakres napięcia: DC 0 – 800 V
• Zdolność magazynowania energii: do 3000 kWs
• Podłączenie za pośrednictwem przewodu DC
• Możliwe połączenie równoległe i szeregowe

Typowe aplikacje

• Dynamiczne moduły maszyn: Moduły handlingowe
• Biznes rozrywkowy: Diabelskie koło
• Aplikacje w logistyce: Układarka regałowa / automatyczny magazyn drobnych części

Topologie

Nasz falownik MOVIDRIVE® modular wspiera cztery różne topologie zapewniając tym samym możliwość optymalnego zarządzania energią oraz mocą. Każda z topologii może być zrealizowana jako zmienno- i stałoprądowa.

Certyfikaty / Zgodność

• CE (Europejski Obszar Gospodarczy)
• EAC (Unia Celna Rosji, Kazachstanu i Białorusi)
• RCM (Australia, Nowa Zelandia)
• RoHS (Chiny)
• cULus (USA, Kanada)
• KC (Korea Południowa)
• UKCA (Zjednoczone Królestwo)
• CMIM (Maroko)
• WEEE (Europejski Obszar Gospodarczy)