Источники Бесперебойного Питания ИБП для станков с ЧПУ
Выбор ИБП для станков ЧПУ
Установка Источников Бесперебойного Питания в линии электроснабжения станочного оборудования снижает вероятность механических повреждений при прерываниях электроснабжения, защищает от выхода из строя систем управления, приводов, драйверов и датчиков.
Для фрезерных и токарных станков ЧПУ при выборе ИБП настоятельно рекомендуем выполнять замеры реальной мощности разгон-торможение, т.к. данные на шильде станка указаны для выбора кабелей и защитных автоматов, и не учитывают кратковременные пусковые перегрузки.
ИБП не имеет запаса по перегрузке, все пиковые превышения номинала записываются в долговременную память и могут послужить основанием для отказа в гарантии.
Например, на токарных станках типа CTX-3×× CTX-4×× CTX-5×× фактическая потребляемая мощность при разгоне шпинделя до 30%-50% превышает данные на шильде.
Аналогично, пусковая мощность фрезерных станков MIKRON по нашим замерам до 50% превышала данные, указанные на шильде.
Бюджетные китайские станки тоже не всегда отличаются скромностью.
Ориентиры по мощности следующие:
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.
Важен тип подключения станка.
Пятипроводное подключение нагрузки типа "звезда" Y (3F+N+PE / три фазы + силовой ноль + земля) обычно не вызывает проблем с подбором ИБП.
Четырёхпроводное подключение нагрузки типа "треугольник" Δ (3F+PN / три фазы + земля) без ноля поддерживается не всеми марками/моделями ИБП. Нами наблюдались резонансные процессы с нарастающей раскачкой выходных напряжений инверторов ИБП и последующим срабатыванием защиты на чиллере и станке.
Статистика и библиотека измерений в настоящее время находятся в процессе накопления.
Подбор батарейного комплекта:
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).
.
ИБП 30кВА + аккумуляторы на 5 минут + компенсатор рекуперации + монтаж = 1358800 руб с НДС
ИБП 40кВА + аккумуляторы на 5 минут + компенсатор рекуперации + монтаж = 1394670 руб с НДС
ИБП 60кВА + аккумуляторы на 5 минут + компенсатор рекуперации + монтаж = 1857800 руб с НДС
ИБП 80кВА + аккумуляторы на 5 минут + компенсатор рекуперации + монтаж = 2375355 руб с НДС
ИБП 100кВА + аккумуляторы на 5 минут + компенсатор рекуперации + монтаж = 2675000 руб с НДС
ИБП 120кВА + аккумуляторы на 5 минут + компенсатор рекуперации + монтаж = 2805600 руб с НДС
пылезащищённый ИБП 80кВА + аккумуляторы на 5 минут + компенсатор рекуперации + монтаж = 2727000 руб с НДС
пылезащищённый ИБП 100кВА + аккумуляторы на 5 минут + компенсатор рекуперации + монтаж = 2867100 руб с НДС
пылезащищённый ИБП 120кВА + аккумуляторы на 5 минут + компенсатор рекуперации + монтаж = 3019900 руб с НДС
ЧТО ТАКОЕ "компенсатор рекуперации" ?
"Обратные" токи станков ЧПУ
Быстро вращающийся массивный шпиндель как маховик накапливает значительную кинетическую энергию.
Для интенсивного торможения шпинделя система управления переводит двигатель привода в генераторный (рекуперирующий) режим.
Происходит возврат накопленной энергии вращения обратно в сеть.
Возвращаемая в сеть при торможении шпинделя мощность достигает 0,6-0,8 от пусковой, и в разы превышает среднюю номинальную мощность, потребляемую в процессе резания.
Эта инновационная технология, улучшающая функционал и энергоэффективность привода, применяется на современных скоростных токарных и фрезерных станках с ЧПУ под управлением систем Siemens Fanuс Heidenhain и другими.
Но к сожалению, эта технология несовместима 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 "бесперебойник", и он "уходит в аварию" при торможении шпинделя станка, ИБП 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 – 500×650 мм или 650×1000 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 стационарно устанавливаемые трансформаторы тока удобно разместить внутри шкафа байпаса.
Важно: электрические подключения контроллера и балласта 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
Если у Вас есть сомнения, можем обсудить стоимость посещения Вашего объекта с портативным демонстратором технологии. +7-902-273-83-00
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)
