Recuperatie: Efficiënte recuperatie van remenergie
- Details
- Hits: 4702
De actieve stof heeft drie essentiële componenten Energy Management Systeem Pxt van Michael Koch naar Recuperatie van remenergie: Elektronische apparaten, opbergers en een kleine, intelligente module. De elektronische apparaten duwen de energie zeer dynamisch en betrouwbaar uit Aandrijving in het geheugen of vice versa zoals bij een spanningsonderbreking. De kleine module voor stroomgebaseerd Vermindering van piekbelasting en capaciteitsbewaking voltooi de energieverwerking voor aandrijvingen.
inhoud
- Recuperatie niet alleen in elektrische auto's
- Nieuwe remenergiemanager
- Vier applicaties die leuk zijn
- Veel gestelde vragen
Recuperatie niet alleen in elektrische auto's
De recuperatie bij het remmen is zeker oppervlakkig bekend als het gaat om de omzetting van kinetische energie in elektrische energie E-auto's gaat. De e-car recupereert energie tijdens het rijden door middel van energierecuperatie bij het remmen. De kinetische energie van elektrische voertuigen wordt gebruikt om elektrische energie op te wekken en in de Batterijen redden. Hierdoor kan de actieradius van een elektrische auto worden vergroot en tegelijkertijd wordt slijtage aan het remsysteem verminderd.
Maar recuperatie speelt niet alleen een rol op het gebied van elektromobiliteit. Ook in de industrieel Antriebstechnik het wordt steeds vaker gebruikt om efficiënter en zuiniger te werken. Michael Koch GmbH is leverancier van dergelijke energiemanagementsystemen voor recuperatie bij het afremmen van elektrische aandrijvingen in de industrie. Hier presenteren we de nieuwe en verdere ontwikkelingen.
Nieuwe remenergiemanager
Ontdek hieronder wat er nieuw is bij Upstadt-Weiher op het gebied van "het besparen van remenergie, het overbruggen van stroomonderbrekingen":
Energieterugwinning met UL-goedkeuring en capaciteitsbewaking
08.05.2023 | De apparaten voor actief energiebeheer uit de Pxt-familie van Michael Koch zijn nu goedgekeurd volgens de UL- en CSA-normen. Bovendien is de technologie nu in staat om de opslagcapaciteit tijdens bedrijf te monitoren. De parametreerbare functie van de running capaciteitsbewaking van elektrolytische en dubbellaagse condensatoren geeft waarschuwingsberichten wanneer een vooraf gedefinieerde minimale capaciteitswaarde wordt bereikt.
Er zijn drie manieren van perceptie voor de gebruiker: via een LED-display op het apparaat, een gedefinieerde digitale uitgang of een gedefinieerd bericht via mededelings-interface zoals de veldbus. Dit zorgt ervoor dat de bruikbare energiehoeveelheid van de Pxt-apparaten tijdens de gebruiksperiode altijd voldoende is voor de betreffende toepassing of dat onderhoud in een vroeg stadium wordt uitgevoerd in de zin van voorspellend onderhoud.
Meer performance, een stabieler netwerk, meer machineveiligheid bij een langere levensduur en een lager energieverbruik van de elektrische aandrijftechniek zijn de kenmerken van de actieve Pxt energiemanagementapparaten voor Terugwinning van energie.
Nu ook met goedkeuring volgens Noord-Amerikaanse normen UL en CSA De recuperators in combinatie met de aandrijving en machine vergemakkelijken internationaal gebruik, ook buiten Noord-Amerika.
Opsteekmodule voor ampèrenauwkeurige piekbelastingreductie
27.02.2023-XNUMX-XNUMX | Om ervoor te zorgen dat de energie die nodig is voor piekbelastingen op een machine afkomstig is van een apparaat voor recuperatie en niet van het elektriciteitsnet, moet het volgende worden gedaan: Module Pxt MX op een elektronisch apparaat Familie Pxt Sluit de bijgeleverde sensoren aan voor het meten van de stroom voor de drie fasen en voer de maximale waarde voor de netstroom in, die exact is in ampère. Met de energiemanagementsystemen van Michael Koch kunt u de energiebehandeling voor uw aandrijvingen optimaal vormgeven.
Met de kleine, intelligente Pxt MX-box is de Pxt-energiemanagementfamilie van Michael Koch nu kan worden geïntegreerd in veldbussen. Het kan worden gebruikt om piekbelastingen te verminderen en de ingangsstroom van de omvormer te beperken - allemaal via plug-and-play.
Tips voor het installeren van een veiligheidsrem
Bis meer dan 100 A het meet- en dus regelbereik van de Pxt MX is voldoende. Met zijn hulp en het aangesloten Pxt-systeem kunnen veel toepassingen met een lagere effectieve stroom onder de nominale stroomgrenzen van de netzekeringen worden gebracht, bijvoorbeeld 63 A of 32 A.
Ongeacht de uitbreidingsmaat van het Pxt-systeem blijft piekbelastingreductie met de Pxt MX net zo eenvoudig. Het gebruik wordt in realtime gevisualiseerd met behulp van de Pxt Terminal-tool. Bovendien kunnen alle Pxt-apparaten voor energieterugwinning van een rem worden geparametreerd en bewaakt.
Nieuwe apparaatfamilie voor actief remenergiebeheer
17.03.2020-XNUMX-XNUMX | Tien jaar marktervaring en vele jaren ontwikkelingswerk zijn gestoken in de apparaten van Michael Koch GmbH voor het terugwinnen van remenergie. De apparaten voor Regeneratie van remenergie Pxt FX, Pxt EX en Pxt RX openen nieuwe mogelijkheden voor het actieve beheer van de energie van elektrische aandrijvingen. Ze hebben een breed spanningsbereik en bieden een breed scala aan mogelijke toepassingen, ongeacht de fabrikant.
De toepassingen van de modulaire familie van apparaten voor het terugwinnen van elektrische energie bij het remmen zijn grotendeels gebaseerd op het gebruik van overtollige of noodzakelijke elektrische kinetische energie onafhankelijk van het netwerk in de cache worden opgeslagen. De selectie van opslagmedia is ook afhankelijk van de toepassing. Voor korte en zeer frequente cycli worden speciale aluminium elektrolytische condensatoren gebruikt. Dubbellaagse condensatormodules zijn geschikt voor hogere kinetische energie en minder frequente cycli. De batterij wordt gebruikt voor zeldzame fietsen.
Het verbindende deel tussen schijf en opslag is het actieve energiebeheerapparaat. De Productfamilie Pxt (ook uitgesproken als "P maal t" = gelijk aan energie) bereikt nu een nieuwe dimensie met aanzienlijk hogere functionaliteit dan de vorige systemen voor energieterugwinning die sinds 2010 op de markt verkrijgbaar zijn.
Recuperatie van remenergie voor frequente, korte cycli
De twee actieve apparaten voor recuperatie Pxt FX en Pxt RX worden aangevuld met de Pxt EX, een modulaire opslageenheid met één of meer aluminium elektrolytische condensatoren. De toepassingen zijn divers en brengen het apparaat voordelen door een enkel kenmerk of door de combinatie van twee of meer eigenschappen. Door middel van recuperatie van de machine, de energie-efficiëntie verhogen. In de kleinste uitbreidingsfase kan de Pxt FX tot 1 kWh energie besparen in cycli van 1,2 s / h.
Met betrekking tot de toepassing kunnen de actieve remmen worden gebruikt om energiemanagementsystemen te implementeren op basis van de PxtFX Genereer besparingen tot wel 40%. Andere toepassingen spelen echter vaak een grotere rol dan het verhogen van de energie-efficiëntie.
Een voorbeeld is de compensatie van de genoemde spanningsstoringen, de veilige en gedefinieerde stilstand bij stroomuitval, de mogelijke versnelling van productieprocessen met een verhoging van het rendement tot 50%, het verminderen van netwerkbelastingspieken of de elektrische aandrijving in bedrijf onafhankelijk van het elektriciteitsnet.
Met een stroombelastbaarheid van 20 A continu en 40 A piek gedurende ongeveer 1 minuut in vergelijking met opslag met een maximale spanning van 450 V DC, kan de Pxt FX tot 18 kW vermogen genereren. Het energieterugwinningsapparaat kan in de fabriek worden uitgerust met een Opslagvolume van 2 of 4 kW uitgerust zijn.
De automatische herkenning van de inschakelspanningsdrempel van de remtransistor is standaard ingebouwd. Hierdoor kan het apparaat worden gebruikt met alle in de handel verkrijgbare frequentieomvormers en servocontrollers samenwerken in plug-and-play design. De verregaande veiligheidskenmerken van de Pxt FX beschermen tegen omgekeerde polariteit van de tussenkringaansluitingen, aansluiting van geladen remmen, energieopslag en overbelasting van het systeem aan de opslag- en tussenkringzijde.
Interne zekeringen zijn standaard. De SD-geheugenkaart, een externe 24V-voeding, statusweergaven via LED's, bootloading- en resetopties en 6 digitale I/O's zijn ook beschikbaar. Een USB-module vult de uitvoerfunctionaliteiten aan.
Terugwinning van remenergie met uitgebreid opslagvolume
Het apparaat voor recuperatie van remenergie Pxt EX wordt gebruikt wanneer het geheugenvolume van de Pxt FX niet voldoende is. Een Pxt EX kan 2, 4 of 6 kW energie opslaan met zijn aluminium elektrolytische condensatoren die speciaal zijn ontwikkeld voor gebruik met actieve energiebeheersystemen. Gewoon via een kabel met ompoolbeveiliging Stekkers aangesloten op de Pxt FX, komt de geheugenuitbreiding direct in het spel.
Kettcar voor volwassenen heeft een actieradius van 200 km
Intern beveiligd, geven de individuele opbergeenheden hun laadstatus visueel aan via een knipperende LED. De Pxt EX wordt standaard geleverd met een veilige ontladingsweerstand geïntegreerd. Dit helpt het hele systeem op een spanningsniveau te brengen dat onschadelijk is voor mensen. Kortom, de apparaten voor het herstel van remmen energie laag onderhoud.
Energieterugwinning voor hogere belastingen
Terwijl het Pxt FX-apparaat was ontworpen voor het gebruik van herhalingscycli van ms tot enkele s en was uitgerust met een levensduur van ruim 100 miljoen, was zijn grotere broer Pxt RX ontworpen voor aansluiting op opslagapparaten met hogere energiedichtheden zoals dubbellaagse condensatoren of batterijen. De Pxt RX is ontworpen voor een stroombelastbaarheid van 30 A continu en 60 A piek gedurende ongeveer 1 minuut. In combinatie met een hoge opslagspanning tot 800 V DC kan het apparaat bijna 50 kW genereren.
Als de toepassing meer vermogen vereist, kan dat meerdere Pxt RX en ook Pxt FX parallel geschakelde apparaten worden. Zo kunnen actieve systemen voor remenergierecuperatie ontstaan, de grote Kasten vullen. Onder de typeaanduiding KTS biedt Michael Koch aansluitklare complete systemen voor Kasten.
Dit omvat actieve energiebeheersystemen uit de Pxt-familie, toepassingsspecifieke remmen, energieopslag, geschikte zekeringen, bekabeling en passieve of actieve ontladingsapparaten, die worden geselecteerd afhankelijk van het gebruikte geheugen. Omdat de Pxt RX ook probleemloos werkt met kabellengtes naar de tussenkring tot 20 m, is hij bijzonder geschikt voor dergelijke KTS schakelkast Solutions.
Digitaal naambord maakt het werk gemakkelijker
Alle apparaten hebben een digitaal naamplaatje. over een QR-Code De technische gegevens kunnen via een app voor Android, iOS-smartphones of tablets op het apparaat worden gescand en inspectie- en testrapporten en de bijbehorende documenten zoals de montage- en gebruiksaanwijzing kunnen worden weergegeven. Gebruikers hebben overal en zonder papier toegang tot hun individuele documenten en informatie. Dankzij ingebouwde beheeropties kunnen machinebouwers de apparaten met hun respectievelijke eigenschappen toewijzen aan een machine of installatie.
De Levertijden de Pxt-familie is trouwens erg klein. Hij wordt af fabriek volledig geparametreerd geleverd en is direct na aansluiting op de DC-tussenkring bedrijfsklaar. Via de SD-geheugenkaart kunnen de apparaten worden geüpdatet naar de nieuwste firmwareversie.
Vier applicaties die leuk zijn
Wij laten u kennismaken met vier interessante toepassingen waarin de actieve energiemanagementsystemen van Michael Koch met succes worden toegepast. Wat ze allemaal gemeen hebben, is dat de apparaten geld besparen Total Cost of Ownership (TCO).
Assemblagerobots in de auto-industrie
Een autofabrikant wilde zijn voertuigproductie energiezuiniger en dus milieuvriendelijker maken - niet in de laatste plaats omdat het huidige assemblageproces de CO2-uitstoot niet verminderde2-Specificaties voldaan. In de nieuwe richting zou het moeten CO2voetspoor zo laag mogelijk zijn.
Als oplossing raadde Michael Koch een actieve oplossing aan Energiemanager PxtFX per robot te gebruiken. Het apparaat slaat de remenergie van de robot op en geeft deze de volgende keer dat hij in beweging komt, direct terug aan de robot. Door recuperatie wordt de benodigde energie per apparaat en bedrijfsuur met maximaal 1,6 kWh verminderd.
De robot kan nu sneller worden gereden met een lager energieverbruik door gebruik te maken van de PxtFX-energiemanager. De vrijkomende remenergie wordt tijdelijk opgeslagen. Indien nodig wordt het teruggestuurd naar het systeem.
Elk apparaat kan tot 3,5 ton CO per jaar produceren2 opslaan op. Dit maakt de voertuigproductie veel klimaatvriendelijker.
Meer dynamiek in de handlingrobot
Een fabrikant van handlingrobots wilde de dynamiek van zijn robot vergroten hogere kloksnelheden bereiken met een verminderde energie-inname. De robot rijdt 12 cycli/min over een rijafstand van 6,5 m. Het stroomverbruik bedraagt 10,7 kW. Snelle cycli en grote massa's overweldigen echter de aandrijfelektronica. Er kunnen ongeplande robotstoringen optreden.
Om de dynamiek van de robot te vergroten in de vorm van hogere kloksnelheden en tegelijkertijd minder energie Om meer energie te verbruiken, adviseerden de remenergiemanagers de plug-and-play-oplossing PxtFX. Het apparaat stabiliseert de tussenkring door remenergie op te slaan en deze indien nodig terug te leveren. Er werden twee PxtFX parallel geïnstalleerd voor de lineaire rijas en één PxtFX voor de robotas.
Deze conversie heeft geleid tot een stijging Aantal cycli van 12 tot 15/min. Dit komt neer op een productiviteitsstijging van 25%. Het stroomverbruik wordt ook teruggebracht tot 8 kW – ook een energiebesparing van 25%. De resulterende remenergie wordt opgeslagen en indien nodig teruggestuurd naar het systeem. Al deze maatregelen verlengen uiteindelijk de levensduur van de aandrijfelektronica.
Kunststof vullen van volledig elektrische spuitgietmachines
Bij een fabrikant van spuitgietmachines gebeurde dit Het vullen van de spuitgietmatrijs met vloeibaar plastic om netspanningsverlies te veroorzaken. Als het net echter bezwijkt tijdens het vullen van de mallen, kunnen het gereedschap en het werkstuk aan elkaar plakken. Het gevolg is hoge stilstand- en instelkosten, omdat de matrijs moeilijk te openen is en bovendien beschadigd kan raken.
Na overleg met de experts van Koch zagen wij de oplossing onmiddellijke opening de vorm bij een stroomstoring. Dit zou er niet langer voor zorgen dat het gereedschap en het stuk aan elkaar blijven plakken. Alleen zo kunnen lange stilstandtijden, hoge bedrijfskosten en mogelijke gereedschapsschade worden voorkomen.
Zij hebben bijgedragen aan de oplossing van het probleem Plug-and-play-oplossing PxtFX op. Via de energiemanager en samen met de noodstroomleverancier NEV krijgen de aandrijvingen bij stroomuitval zonder enige vertraging voldoende energie om te garanderen dat de matrijs geopend kan worden.
De Hulpmiddelen openen nu direct bij stroomuitval. Spanningsdalingen worden gecompenseerd. Kortstondige stroomstoringen worden overbrugd zonder dat het systeem hoeft te worden stopgezet. Er worden geen spuitgietmatrijzen of werkstukken meer vernietigd.
Stopzetting van fabrieken in de textielmachine-industrie
Een fabrikant van textielmachines had de taak lange stilstandtijden en hoge instel- en stilstandkosten te vermijden en zijn systeem en materialen te beschermen. Bij stroomuitval en de snelheid begon toen te vertragen tot onder de 10%, waardoor de machine ongecontroleerd stopte. Het resultaat was garenbreuken en klitten.
De herstarten kan uren duren, met hoge kosten voor downtime. Dit was een groot probleem, vooral in landen met onstabiele elektriciteitsnetwerken, waar de stroom soms meerdere keren per dag uitvalt.
Om dit probleem onder controle te krijgen moesten meerdere aandrijvingen via een tussenkring gekoppeld worden. Met de PxtFX energiemanager en de Energieleverancier voor noodstroom NEV kon Michael Koch zelfs bij stroomuitval een gecontroleerde systeemstop realiseren.
Bij stroomuitval worden de aandrijvingen zonder tijdsvertraging voorzien van de energie die nodig is voor de gecontroleerde stop. Spanningsdalingen worden gecompenseerd. Kortstondige netwerkonderbrekingen worden overbrugd. Garenbreuken en garenbolletjes behoren tot het verleden. Wanneer de machine opnieuw opstart, is er één enorme tijdwinst en door het materiaal te beschermen wordt er ook materiaal bespaard.
Veel gestelde vragen
Wat is herstel?
Herstel verwijst naar het proces van Terugwinning van energie, meestal in elektrische aandrijfsystemen zoals elektrische voertuigen of elektromotoren. De kinetische energie, die normaal gesproken tijdens het remproces als warmte verloren gaat, wordt omgezet in elektrische energie en teruggevoerd naar de accu.
Hoe werkt recuperatie in een auto?
Herstel is een proces in E-auto's of Hybride voertuigen hoe plug wordt gebruikt in hybrides, milde hybrides, micro-hybrides of andere elektrische mobiliteitsvoertuigen tijdens het rijden om elektrische energie terug te winnen. Het concept van recuperatie is niet nieuw en wordt al enkele jaren in elektrische auto’s gebruikt. Wanneer het elektrische voertuig remt of de bestuurder zijn voet van het gaspedaal haalt, wordt de resulterende kinetische energie door de elektrische auto omgezet in elektriciteit en opgeslagen in de accu. Het resultaat is een grotere efficiëntie en een grotere actieradius voor de elektrische auto. Recuperatie is dan ook een belangrijke factor als het gaat om de duurzaamheid en kosteneffectiviteit van elektrische auto’s.
Hoe werkt recuperatie bij industriële elektrische aandrijvingen?
In industriële aandrijvingen recuperatie blijkt uiterst efficiënt te zijn. Hier maakt het energieterugwinning mogelijk, waarmee kinetische energie die vrijkomt bij het remmen weer wordt omgezet in elektrische energie. Dit regeneratieve remmen kan dan voor andere doeleinden worden gebruikt. Recuperatie is dus ideaal om de efficiëntie van aandrijvingen te verhogen en tegelijkertijd het energieverbruik te verminderen. In een tijd waarin steeds meer bedrijven inzetten op duurzaamheid, zal recuperatie in de industrie dan ook een steeds grotere rol gaan spelen.
Angela Struck is hoofdredacteur van ontwikkelingsscout en freelance journalist en directeur van Presse Service Büro GbR in Ried.