回生: 効率的なブレーキエネルギー回収
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アクティブにはXNUMXつの重要なコンポーネントがあります エネルギー管理 からのシステム ピクセル マイケル・コッホ へ 療養 の 制動エネルギー: 電子デバイス、ストレージ ユニット、および小型のインテリジェント モジュール。 電子デバイスは、エネルギーを非常に動的かつ確実に押し出します。 ドライブ 電圧遮断の場合のようにメモリに、またはその逆に。 電流ベースの小型モジュール 負荷ピーク低減 ウイング 容量監視 ドライブのエネルギー処理を完了します。
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電気自動車だけではない回生
ブレーキ時の回生は、運動エネルギーから電気エネルギーへの変換に関しては、表面的には確かに知られています。 E-車 行きます。 電気自動車は、ブレーキ時のエネルギー回生を通じて、運転中にエネルギーを回復します。 電気自動車の運動エネルギーは、電気エネルギーを生成するために使用されます。 バッテリー 保存。 これにより、電気自動車の航続距離を延ばすと同時に、ブレーキ システムの摩耗を減らすことができます。
しかし、回復は、エレクトロモビリティの分野で役割を果たすだけではありません。 また、 工業用 ANTRIEBSTECHNIK より効率的かつリソースを節約する方法で作業するためにますます使用されています。 Michael Koch GmbH は、業界で電気駆動装置を制動する際の回生用のエネルギー管理システムのサプライヤです。 ここでは、新しい開発とさらなる開発を紹介します。
新しいブレーキエネルギーマネージャー
Upstadt-Weiher の「制動エネルギーの節約、停電の橋渡し」に関する新機能については、以下をご覧ください。
UL認証と容量監視によるエネルギー回収
08.05.2023 | Michael Koch の Pxt ファミリのアクティブ エネルギー管理デバイスは、現在、UL および CSA 規格に従って承認されています。 さらに、このテクノロジーにより、運用中にストレージ容量を監視できるようになりました。 実行中のパラメーター化可能な関数 容量監視 電解コンデンサと二重層コンデンサの組み合わせにより、事前に定義された最小静電容量値に達すると、警告メッセージが表示されます。
ユーザーの知覚には XNUMX つの方法があります。 デバイスの LED ディスプレイ、定義されたデジタル出力、または定義されたメッセージを介して 通信のようなインターフェース フィールドバス. これにより、Pxt デバイスの使用可能なエネルギー量が、動作期間にわたってそれぞれのアプリケーションに常に十分であること、または予知保全という意味での初期段階でメンテナンスが実行されることが保証されます。
より高いパフォーマンス、より安定したネットワーク、より長い耐用年数による機械の安全性、および電気駆動技術のより低いエネルギー消費が、アクティブ Pxt エネルギー管理デバイスの特徴です。 エネルギー回収.
現在、北米の基準に従って承認されています UL と CSA ドライブおよび機械と組み合わせたレキュペレータは、北米以外でも、国際的な使用を簡素化します。
アンペア精度の主電源負荷ピーク低減用プラグオン モジュール
27.02.2023/XNUMX/XNUMX | 機械のピーク負荷に必要なエネルギーが電力網からではなく回生用のデバイスから供給されるようにするには、次のことを行う必要があります。 モジュール ピクセル MX 電子機器で Pxtファミリー XNUMX 相の電流を測定するために付属のセンサーを接続し、アンペアで正確な電源電流の最大値を入力します。 Michael Koch のエネルギー管理システムを使用すると、ドライブのエネルギー処理を最適に設計できます。
小型でインテリジェントな Pxt MX ボックスにより、Michael Koch の Pxt エネルギー管理ファミリは現在、 フィールドバスに統合可能. ピーク負荷を減らし、ドライブの入力電流を制限するために使用できます - すべてプラグアンドプレイ経由です。
ビス 100A以上 Pxt MX の測定範囲と制御範囲は十分です。 その助けと接続された Pxt システムにより、実効電流が低い多くのアプリケーションを、主電源ヒューズの定格電流制限 (63 A または 32 A など) 未満にすることができます。
Pxt システムの拡張サイズに関係なく、Pxt MX を使用したピーク負荷の削減は簡単です。 使用状況は、Pxt ターミナル ツールを使用してリアルタイムで視覚化されます。 さらに、ブレーキのエネルギー回収用のすべての Pxt デバイスをパラメータ化して監視することができます。
アクティブ ブレーキ エネルギー管理用の新しいデバイス ファミリ
17.03.2020 年 XNUMX 月 XNUMX 日 | XNUMX 年間の市場経験と長年の開発作業が、Michael Koch GmbH の制動エネルギー回生装置に注ぎ込まれました。 のデバイス ブレーキエネルギー回生 Pxt FX、Pxt EX、および Pxt RX は、電気駆動装置のエネルギーを積極的に管理するための新しい可能性を開きます。 電圧範囲が広く、メーカーに関係なく幅広いアプリケーションを提供します。
ブレーキ時に電気エネルギーを回収するためのモジュラー ファミリのデバイスのアプリケーションは、過剰または必要な電気運動エネルギーを大部分使用することに基づいています。 ネットワークから独立してキャッシュされる。記憶メディアの選択はアプリケーションによっても異なります。特殊なアルミニウム電解コンデンサは、短く非常に頻繁なサイクルに使用されます。二重層コンデンサモジュールは、より高い運動エネルギーとより少ないサイクル頻度に適しています。バッテリーはまれなサイクルで使用されます。
ドライブとストレージの間の接続部分は、アクティブ エネルギー管理デバイスです。 の 製品ファミリー Pxt (「P × t」 = エネルギーに等しい) は、2010 年以来市場に出回っている以前のエネルギー回収システムよりもはるかに高い機能を備えた新しい次元に達しています。
頻繁な短いサイクルの制動エネルギー回生
Pxt FX と Pxt RX の回復のための XNUMX つのアクティブ デバイスは、XNUMX つまたは複数のアルミ電解コンデンサを備えたモジュラー ストレージ ユニットである Pxt EX によって補完されます。 アプリケーションは多様で、単一の機能または XNUMX つ以上のプロパティの組み合わせによってデバイスの利点をもたらします。 機械の回復によって、 エネルギー効率を高める. 最も小さい拡張段階では、Pxt FX は 1 秒サイクル/時間で最大 1,2 kWh のエネルギーを節約できます。
アプリケーションに関連して、アクティブ ブレーキを使用して、エネルギー管理システムに基づくエネルギー管理システムを実装できます。 ピクセル FX 最大 40% の節約を実現します。 ただし、エネルギー効率の向上よりも、他の用途の方が重要な役割を果たしていることがよくあります。
例としては、前述の電圧低下の補償、停電時の安全で明確な停止、最大 50% の出力増加による生産プロセスの加速、ネットワーク負荷のピークの削減、または動作中の電気駆動装置があります。電力網から独立しています。
Pxt FX は、最大電圧 20 V DC のストレージと比較して、連続 40 A およびピーク時約 1 分間 450 A の電流負荷容量で、最大 18 kW の電力を生成できます。 エネルギー回収装置は、工場で取り付けることができます 2 または 4 kW のストレージ容量 装備する。
ブレーキ トランジスタのスイッチオン電圧しきい値の自動検出が標準でインストールされています。 これにより、このデバイスは市販されているすべてのデバイスで使用できます。 周波数変換器 およびサーボコントローラ プラグアンドプレイ設計で連携します。 Pxt FX の広範な安全機能は、中間回路接続の逆極性、充電ブレーキの接続、エネルギー貯蔵、貯蔵および中間回路側のシステムの過負荷から保護します。
内部ヒューズは標準です. SD メモリ カード、外部 24 V 電源、LED によるステータス表示、ブートローディングおよびリセット オプション、6 つのデジタル I/O も利用できます。 USB モジュールは、出力機能を補足します。
拡張ストレージ容量による制動エネルギー回生
エネルギー回生を制動するための装置 ピクセルEX Pxt FX のメモリ容量が足りない場合に使用します。 Pxt EX は、アクティブ エネルギー管理システムで使用するために特別に開発されたアルミ電解コンデンサを使用して、2、4、または 6 kW のエネルギーを保存できます。 逆極性保護付きのケーブルを介して簡単に プラグ Pxt FX に接続すると、メモリ拡張が直接機能します。
内部で保護された個々のストレージ ユニットは、点滅する LED によって充電状態を視覚的に示します。 Pxt EX には標準で 安全放電抵抗 統合されています。 これにより、システム全体を人間に無害な電圧レベルにすることができます。 基本的に、回復のためのデバイス ブレーキ エネルギーの低い維持。
高負荷時のエネルギー回収
Pxt FX デバイスは、ms から数 s までの繰り返しサイクルを使用するように設計されており、100 億をはるかに超える耐用年数を備えていました。 ピクセル RX 二重層コンデンサやバッテリーなど、エネルギー密度の高い蓄電デバイスに接続するように設計されています。 Pxt RX は、約 30 分間で連続 60 A、ピーク 1 A の電流容量に対応するように設計されています。 最大 800 V DC の高い蓄電電圧と合わせて、デバイスは約 50 kW を生成できます。
アプリケーションがより多くの電力を必要とする場合は、次のことができます。 mehrre Pxt RX および Pxt FX 並列接続されたデバイス なる。 これが、ブレーキ エネルギー回生のためのアクティブ システムを作成する方法です。 キャビネット 埋める。 Michael Koch は、KTS という型式指定の下で、すぐに接続できる完全なシステムを提供しています。 キャビネット.
これには、Pxt ファミリーのアクティブ エネルギー管理システム、アプリケーション固有のブレーキ、エネルギー貯蔵、適切なヒューズ、 ケーブル接続 と パッシブまたはアクティブ放電デバイス、使用されるメモリに応じて選択されます。 Pxt RXは、中間回線までのケーブル長が20mまで問題なく動作するため、特にこのようなKTSに最適です。 スイッチキャビネット 解決策。
デジタルネームプレートで作業が楽に
すべてのデバイスにはデジタル銘板が付いています。 約XNUMX QRコード 技術データは、Android、iOS スマートフォンまたはタブレット用のアプリを使用してデバイス上でスキャンでき、検査およびテスト レポートと、組み立ておよび操作説明書などの関連ドキュメントを表示できます。 ユーザーは、紙を使わずに、どこからでも自分のドキュメントや情報にアクセスできます。 ビルトインの管理オプションにより、マシン ビルダーは、それぞれのプロパティを持つデバイスをマシンまたはプラントに割り当てることができます。
死 納期 ちなみに、Pxtファミリーは非常に短いです。 工場出荷時に完全にパラメータ化された状態で出荷され、DC 中間回路に接続するとすぐに操作できます。 デバイスは、SD メモリ カードを介して最新のファームウェア バージョンに更新できます。
楽しい4つのアプリ
Michael Koch のアクティブ エネルギー管理システムがうまく活用されている 4 つの興味深いアプリケーションを紹介します。それらすべてに共通しているのは、デバイスがコストを節約できることです 低減 (TCO)。
自動車産業における組立ロボット
ある自動車メーカーは、特に以前の組み立てプロセスで CO2 が発生しなかったため、車両の生産をよりエネルギー効率よく行い、環境に優しいものにしたいと考えていました。2-仕様を満たしています。新しい方向性においては、 CO2フットプリント できるだけ低くすること。
解決策として、Michael Koch 氏はアクティブなものを推奨しました。 エネルギーマネージャー PxtFX ロボットごとに使用されます。このデバイスはロボットの制動エネルギーを蓄積し、次回動き始めるときにそのエネルギーを直接ロボットに返します。必要なエネルギーは、回復によりデバイスおよび動作時間あたり最大 1,6 kWh 削減されます。
インクルード ロボット PxtFX エネルギー マネージャーを使用することで、より少ないエネルギー消費でより高速に駆動できるようになりました。発生した制動エネルギーは一時的に蓄えられます。必要に応じて、システムに返されます。
各デバイスは年間最大 3,5 トンの CO を生成できます2 節約してください。これにより、車両の生産がより気候に優しいものになります。
ハンドリングロボットのさらなるダイナミクス
ハンドリングロボットのメーカーは、ロボットのダイナミクスを向上させたいと考えていました より高いクロック速度 エネルギー摂取量を減らして達成します。ロボットは移動距離12mを6,5サイクル/分で移動し、消費電力は10,7kWです。ただし、高速サイクルと大きな質量により、駆動電子機器が圧倒されてしまいます。予期せぬロボットの故障が発生する可能性があります。
より高いクロック速度の形でロボットのダイナミクスを高めると同時に、 エネルギーが少ない より多くのエネルギーを消費するために、ブレーキ エネルギー管理者はプラグ アンド プレイ ソリューション PxtFX を推奨しました。このデバイスは、ブレーキエネルギーを蓄積し、必要に応じてフィードバックすることで中間回路を安定させます。直線移動軸には 2 つの PxtFX が並列に設置され、ロボット軸には 1 つの PxtFX が設置されました。
この転換により、 サイクル数 12から15/分まで。これは生産性の 25% の向上に相当します。消費電力も 8 kW に削減され、25% の省エネになります。結果として生じるブレーキエネルギーは保存され、必要に応じてシステムに戻されます。これらすべての対策により、最終的にはドライブ電子機器の耐用年数が延びます。
全電動射出成形機のプラスチック充填
射出成形機メーカーでこんな事が起きた 射出成形金型の充填 液体プラスチックを使用すると主電源電圧が失われる可能性があります。ただし、金型の充填プロセス中にネットが破損すると、ツールとワークピースがくっついてしまう可能性があります。その結果、金型が開きにくくなり、損傷する可能性があるため、ダウンタイムとセットアップコストが高くなります。
コッホの専門家に相談した結果、解決策が見つかりました 即時オープン 停電時の形状。これにより、工具と部品がくっつくことはなくなります。これが、長いダウンタイム、高い運用コスト、およびツールの損傷の可能性を回避する唯一の方法です。
問題の解決に貢献した プラグアンドプレイソリューション PxtFXで。エネルギー マネージャーを介して、非常用電源供給装置 NEV と連携することで、停電が発生した場合でもドライブは遅滞なく十分なエネルギーを受け取り、金型を開けることが保証されます。
死 オープンツール 停電時にもすぐに対応できるようになりました。電圧降下は補償されます。短期間の停電はシステムを停止することなく解消されます。射出成形金型やワークピースが破壊されることはもうありません。
繊維機械業界の工場停止
繊維機械メーカーは、長時間のダウンタイムやセットアップとダウンタイムの高額なコストを回避し、システムと材料を保護するという課題を抱えていました。で 停電 その後、速度が 10% 未満に低下し始め、機械が制御不能に停止してしまいました。その結果、糸が切れたり、もつれたりしてしまいました。
インクルード 再起動 数時間かかる可能性があり、ダウンタイムのコストが高くなります。これは、1日に何度も停電することもあり、特に供給網が不安定な国では大きな問題でした。
この問題を制御するには、複数のドライブを中間回路を介して接続する必要がありました。 PxtFX エネルギー マネージャーと 非常用電力供給事業者 NEV の Michael Koch は、停電時でも制御されたシステム停止を実装することができました。
停電が発生した場合、ドライブには時間遅れなく、制御された停止に必要なエネルギーが供給されます。電圧降下は補償されます。短期間のネットワーク中断は解消されます。糸切れや糸玉は過去のものです。マシンが再起動すると、次のものが表示されます。 大幅な時間の節約 また、材料を保護することにより、材料の節約にもなります。
よくある質問
回復とは何ですか?
回復とは次のプロセスを指します エネルギー回収、通常は電気自動車や電気モーターなどの電気駆動システムに使用されます。 通常、ブレーキプロセス中に熱として失われる運動エネルギーは電気エネルギーに変換され、バッテリーにフィードバックされます。
車の中での回復はどのように行われるのでしょうか?
回復はプロセスです E-車 または ハイブリッド車 ハイブリッド、マイルドハイブリッド、マイクロハイブリッド、またはその他の電気モビリティ車両で、走行時に電気エネルギーを回収するためにプラグがどのように使用されるか。回復の概念は新しいものではなく、電気自動車では数年前から使用されています。電気自動車がブレーキをかけるか、ドライバーがアクセルから足を離すと、その結果生じる運動エネルギーが電気自動車によって電気に変換され、バッテリーに蓄えられます。その結果、電気自動車の効率が向上し、航続距離が長くなります。したがって、電気自動車の持続可能性と費用対効果に関しては、回復は重要な要素となります。
産業用電気ドライブでは回生はどのように機能しますか?
In 産業用ドライブ 回復は非常に効率的であることが証明されています。 ここでは、ブレーキ時に放出された運動エネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー回生が可能になります。 この回生ブレーキは、他の目的に使用できます。 したがって、回生は、ドライブの効率を高め、同時にエネルギー消費を削減するのに理想的です。 ますます多くの企業が持続可能性に注目するようになっている現在、回復は業界でますます重要な役割を果たすことになります。
アンジェラ・ストラックは、開発スカウトの編集長であり、フリージャーナリストであり、リートにある Presse Service Büro GbR のマネージングディレクターでもあります。