Источники Бесперебойного Питания ИБП для станков с ЧПУ
Выбор мощности ИБП для станков ЧПУ
Для фрезерных и токарных станков ЧПУ настоятельно рекомендуем выполнять замеры реальной мощности разгон-торможение, т.к. данные на шильде станка у разных производителей либо соответствуют, либо занижены.
Например, на токарных станках типа CTX-3×× CTX-4×× CTX-5×× фактическая потребляемая мощность при разгоне шпинделя до 30% превышает данные на шильде.
Аналогично, пусковая мощность фрезерных станков MIKRON по нашим замерам до 50% превышала данные, указанные на шильде.
Для токарных станков с диаметром шпинделя 300-400мм обычно необходим ИБП мощностью 40кВА
Для токарных станков с диаметром шпинделя 500мм рекомендуем ИБП мощностью 60кВА
Для фрезерных станков с размерами стола 400-500мм необходим ИБП 30-40кВА
Для фрезерных станков с размерами стола 600мм необходим ИБП 60кВА
Для портальных, горизонтально – фрезерных станков с диаметром шпинделя 100-120мм необходим ИБП 80-120 кВА.
Расчётное время автономии как правило достаточно 10-15 минут на мощности "по шильде", что обычно соответствует 20-30 минут автономии в режиме обработки.
При определении необходимого времени автономной работы ИБП для станка с ЧПУ рекомендуем учитывать характерное время самой длительной операции – чтобы при отключении электроснабжения не прерывать обработку – не всегда можно возобновить операцию с точки вынужденного прерывания.
Также есть вероятность задержки с реакцией оператора на произошедшее отключение при одновременной работе одного специалиста на нескольких станках (чаще фрезерных).
"Обратные" токи станков ЧПУ
Рекуперация энергии торможения в сеть применяется на современных скоростных станках с ЧПУ под управлением систем Siemens Fanuс Heidenhain и другими, используется для быстрой остановки шпинделя при смене инструмента или детали (фрезерные и токарные станки).
Возвращаемая при торможении шпинделя мощность достигает 0,6-0,8 от пусковой, и в разы превышает среднюю номинальную мощность, потребляемую в процессе резания.
Это инновационная функция, улучшающая функционал и энергоэффективность станка.
Но к сожалению, несовместимая с Источниками бесперебойного питания.
График мощности "разгон – рекуперативное торможение" станка ЧПУ
В "сетевом" режиме некоторые марки ИБП способны вернуть в сеть обратный поток до 25% от своей номинальной мощности.
В режиме работы "от батарей" излишки мощности передать некуда, происходит повышение напряжения на выходе ИБП, на шине постоянного тока и аккумуляторах ИБП.
Если автоматическая защита в ИБП успевает сработать, поток обратной энергии приводит к аварийному отключению аппарата.
Возможен выход ИБП из строя – разрушение аккумуляторов, разрушение конденсаторов шины постоянного тока, выгорание силовых элементов.
При возобновлении электроснабжения отключившийся "по аварии" ИБП не выполняет автозапуск, требуется квалифицированный ручной Стоп-Старт.
Механическая часть станка при этом обычно не страдает, но могут выйти из строя скоростные шпиндели, режущий инструмент и приводные головки. Изготавливаемая деталь может уйти в брак.
Возможны проблемы с программным обеспечением и электроникой станка ЧПУ.
Групповое подключение нескольких станков с ЧПУ на общий мощный ИБП приводит к взаимным перетокам рекуперируемой и потребляемой мощности по общей шине и уменьшению обратного потока в направлении ИБП.
Такое решение пусть и незначительно, но приводит к снижению энергозатрат.
Для защиты ИБП от обратных токов станков ЧПУ мы разработали устройство компенсации рекуперации.
Работа устройства не зависит от марки ИБП.
Если у Вас уже есть ИБП, и он "уходит в аварию" при торможении в нагрузке, его можно дополнить нашим устройством.
Если у Вас нет ИБП, поставим оптимальный комплект ИБП + компенсатор под Вашу задачу.
На основании измерений напряжений и токов по фазам вычислитель определяет величину и направление потока мощности по каждой фазе, а также полную сумму и направление суммарного потока мощности.
При обнаружении в линии "реверса" управляющий модуль на следующей полуволне (через 0,01 секунды, при переходе через ноль) за обнаруженным реверсом подключает дополнительную нагрузку для поглощения возвращаемой мощности.
Продолжительность периода торможения на станках ЧПУ обычно 0,3-1,5 секунды максимальным запрограммированным током.
Через 0,5-3 периода (0,01-0,06 секунды) после прекращения реверса балластная нагрузка отключается, поглотившие энергию тэны продолжают охлаждаться вентиляторами ещё в течение нескольких минут (длительность продувки настраивается).
Складывание обратных токов от рекуперирующего торможения и токов балласта переводит суммарную мощность нагрузок в зону положительных значений.
Реверс мощности на выходе ИБП не происходит, оборудование продолжает штатно работать.
Поскольку в качестве балласта используется резистивная нагрузка, её токи имеют чистую синусоидальную форму, и не вносят в сеть никаких помех и гармонических искажений.
При этом система управления компенсатора имеет защиту от внешних шумов и стабильно работает в крайне загрязнённых сетях.
Шкаф 400×500 мм или 500×650 мм устройства подключается через автомат в удобном месте на выходе ИБП.
На проводники, идущие от ИБП к защищаемому оборудованию, надеваются разъёмные трансформаторы тока (клипсы).
При наличии внешнего сервисного байпаса – точки подключения шкафа (+ отходящий автоматический выключатель) и трансформаторы тока удобно разместить внутри шкафа байпаса.
При этом электрические подключения необходимо располагать на линии "со стороны ИБП" , а трансформаторы тока – "со стороны нагрузки".
Это исключает влияние управляемого балласта на снимаемую трансформаторами тока с линии информацию о величине и направлении потока мощности (потребление/генерация).
Балластная нагрузка в виде специально подготовленного тепловентилятора необходимой мощности может быть размещена рядом, в соседнем помещении или вне здания, подключается к шкафу управления кабелями соответствующего выбранной мощности сечения.
Подключение организуется либо типовыми силовыми кабельными разъёмами, либо на стационарных винтовых клеммах.
Мощность балластной нагрузки для одноступенчатых систем ККР-2421 ККР-2424 ККР-2432 ККР-2440 подбирается на основании предварительных замеров токов рекуперации.
Комплекты типа ККР-2440, ККР-2460 с каскадным управлением не требуют точного подбора нагрузки – автоматически адаптируются под регистрируемые потоки мощности, самостоятельно подключая необходимое количество нагрузочных ступеней.
* Примечание: мощность балластной нагрузки не должна превышать мощность ИБП.
Доступны к заказу компенсаторы рекуперации с дискретностью до 4 каскадов по 6-40кВт.
масштабы цен:
однокаскадный комплектный контроллер-компенсатор рекуперации ККР-2421 ККР-2424 ККР-2432 ККР-2440 = от 650'000 рублей с НДС
двухкаскадный комплектный контроллер-компенсатор рекуперации ККР-2440 (20+20 кВт) ККР-2460 (30+30 кВт) = от 750'000 рублей с НДС
"лифтовые" трёх-четырёх каскадные системы с принудительным охлаждением расцениваются индивидуально
Изготовим и скомплектуем полную конфигурацию: шкаф внешнего сервисного байпаса для подключения ИБП, аккумуляторы, батарейный шкаф с комплектом батарейных перемычек и аппаратом защиты, кабели для подключения. Таблица выбора ёмкости аккумуляторов
Выполним работы: сборка системы, запуск в эксплуатацию (ПНР).
.jpg)
