Wyjście UPS dla napędów CNC i serwo: co sprawdzić przed rozmiarem

“Maszyna CNC ma wrzeciono o mocy 15 kW, więc czy zasilacz UPS o mocy 20 kVA ją uruchomi?” Same liczby nie dadzą odpowiedzi. Centrum obróbcze to nie jedno obciążenie: ma wrzeciono, osie serwo, sterowanie, napędy i urządzenia pomocnicze, które zachowują się inaczej, gdy zanika zasilanie. Moc znamionowa silnika wrzeciona nie jest mocą pobieraną w proponowanym punkcie podłączenia UPS. Najpierw zdecyduj, co maszyna musi zrobić po awarii zasilania sieciowego.

Zasilacz UPS do maszyny CNC może jedynie utrzymać sterownik, HMI, systemy komunikacji i smarowania w stanie aktywności wystarczająco długo, aby umożliwić kontrolowane zatrzymanie. Inny projekt może wymagać, aby osie i wrzeciono nadal się poruszały i zakończyły obróbkę. Drugie zadanie stawia zupełnie inne wymagania przed UPS i jego akumulatorem. Budowniczy maszyny musi potwierdzić dopuszczalną sekwencję utraty zasilania przed wyborem któregokolwiek z tych rozwiązań.

W przypadku kontrolowanego zatrzymania, wymień obwody, które pozostaną zasilane, oraz czas deceleracji potrzebny osiom. Potwierdź, czy hamulce, chłodzenie lub smarowanie również muszą działać. Oddziel główne zasilanie napędu maszyny od zasilania pomocniczego i sterowania na schemacie elektrycznym. Mały UPS w szafie sterowniczej nie jest automatycznie zgodą na utrzymanie pracy wrzeciona.

W przypadku kontynuowania obróbki, zapisz cykl pracy, który musi zostać zachowany: pozycja narzędzia, prędkość wrzeciona, jednoczesne ruchy osi, przyspieszenie, obciążenie skrawaniem i czas do powrotu zasilania lub zakończenia zadania. Niektóre maszyny celowo zatrzymują się po sygnale utraty zasilania sieciowego, nawet jeśli zasilanie AC jest dostępne gdzie indziej. Niedostateczne napięcie napędu, blokady bezpieczeństwa i ustawienia ponownego uruchomienia mogą również zatrzymać ruch. Producent OEM musi zatwierdzić zamierzone zachowanie; dostarczenie zasilania AC do maszyny nie unieważnia jej sterowania.

Uzyskaj harmonogram elektryczny maszyny. Jeśli jest zainstalowana, dokonaj pomiarów w proponowanym punkcie wyjściowym UPS. Zapisz napięcie trójfazowe, moc roboczą w kW i kVA, prąd RMS, współczynnik mocy i najwyższy prąd wejściowy podczas uruchamiania, przyspieszania wrzeciona, jednoczesnych ruchów osi i hamowania. Zapisz czas trwania każdego szczytu. Tabliczka znamionowa silnika wrzeciona i suma indywidualnych mocy serwo mogą być użytecznym kontekstem, ale nie pokazują połączonego wejścia AC widzianego przez UPS.

Konwertery wejściowe i napędy mogą pobierać prąd nieliniowy. Ma to znaczenie, ponieważ UPS ma zarówno ciągłą moc kW/kVA znamionową, jak i specyficzny dla modelu przeciążenie lub ograniczenie prądu na baterii. Sprawdź wymagania wejściowe producenta napędu, wszelkie dławiki liniowe lub filtry oraz reakcję napięcia wyjściowego UPS na zmierzoną falę. Uniwersalny “mnożnik rozruchu silnika” nie pasuje do każdego systemu serwo; użyj rzeczywistych danych wejściowych napędu. Nasz przewodnik po znamionowej, rzeczywistej i szczytowej mocy obciążenia UPS wyjaśnia, dlaczego te wartości muszą pozostać oddzielone.

Podczas hamowania wrzeciona lub osi silnik może zwracać energię do obwodu DC napędu. Niektóre systemy rozpraszają tę energię przez chopper hamulcowy i rezystor. Inne wykorzystują zasilanie regeneracyjne, które może przesyłać moc z powrotem do linii AC. Dokumentacja SEW-EURODRIVE jasno określa praktyczne ograniczenie: sprzężenie zwrotne energii wymaga odpowiedniego zasilania sieciowego. Dla jednego z ich projektów zasilania regeneracyjnego, SEW określa rezystor hamulcowy jako opcję kontrolowanego zatrzymania, gdy sprzężenie zwrotne jest niedostępne. Model napędu i okablowanie, a nie słowo “serwo”, identyfikują zainstalowane rozwiązanie.

Jeśli moduł liniowy może eksportować moc do wyjścia UPS, gdy UPS jest na baterii, budowniczy maszyny i dostawca UPS muszą uzgodnić, jak ta energia jest obsługiwana. Nie zakładaj, że falownik UPS może ją pochłonąć. Projekt z hamowaniem rezystancyjnym stawia inne pytanie: czy rezystor i ustawienia napędu mogą obsłużyć uzgodniony cykl zatrzymania lub pracy. Żadna z tych opcji nie może być wybrana tylko na podstawie mocy silnika w kW. Ten sam problem interfejsu pojawia się w naszym przewodniku po UPS dla wind z falownikiem, chociaż maszyna CNC ma własną sekwencję ruchu i bezpieczeństwa.

Prześledź zasilanie sterownika CNC, PLC, HMI, sterowników serwo, styczników, hamulców, enkoderów i wszelkich zewnętrznych zasilaczy 24 V. Zdecyduj, które z nich pozostaną aktywne dla uzgodnionego zatrzymania lub kontynuacji pracy. Napęd z wzbudzonym stopniem mocy może nadal się zatrzymać, jeśli jego obwód sterowania lub sygnał włączenia zostanie wyłączony. I odwrotnie, utrzymanie zasilania sterowania nie oznacza, że główny obwód DC może napędzać silniki.

Przejrzyj ustawienia OEM dotyczące utraty zasilania sieciowego, niedostatecznego napięcia i ponownego uruchomienia. SEW-EURODRIVE dokumentuje różne reakcje na utratę zasilania sieciowego: napęd może próbować kontynuować pracę z odzyskanej energii silnika, wyłączyć swoje wyjście lub wykonać szybkie zatrzymanie, w zależności od jego ustawienia. Jest to zachowanie specyficzne dla napędu, a nie ogólny substytut UPS. Funkcje zatrzymania awaryjnego i bezpiecznego wyłączenia momentu obrotowego maszyny muszą działać zgodnie z jej projektem bezpieczeństwa; propozycja UPS nie może ich omijać.

Podaj dostawcy UPS modele maszyny i napędu, schemat jednokreskowy, proponowany punkt zasilania UPS, zmierzony ślad wejściowy, wymaganą sekwencję awaryjną i docelowe minuty. Uwzględnij układ hamowania oraz wszelkie filtry liniowe, dławiki lub transformatory. Dostawca powinien sprawdzić ciągłą moc wyjściową, prąd krótkotrwały i zachowanie przeciążeniowe w trybie bateryjnym w odniesieniu do tych danych. Jeśli UPS przełączy się na obejście podczas przeciążenia, potwierdź, czy źródło obejścia jest dostępne podczas awarii.

Następnie dobierz akumulator do uzgodnionego harmonogramu obciążeń, a nie do tabliczki znamionowej wrzeciona. Nasz przewodnik po czasie pracy akumulatorów UPS pokazuje metodę obciążenie-dane rozładowania. Test odbiorczy na miejscu powinien odciąć normalne zasilanie w kontrolowanej procedurze nadzorowanej przez OEM i przeprowadzić uzgodnione zatrzymanie lub sekwencję obróbki z zamierzonym obciążeniem. Zapisz napięcie i prąd wyjściowy UPS, alarmy, rozładowanie akumulatora, błędy napędu i końcowy stan maszyny.

Użyteczna wycena to nie “20 kVA dla wrzeciona 15 kW.” Określa ona, które części maszyny pozostają zasilane, jaki ruch jest dozwolony, jak obsługiwana jest energia hamowania i co testowany UPS musi przenosić podczas braku zasilania sieciowego.

Wytyczne SEW-EURODRIVE dotyczące mocy hamowania — sprzężenie zwrotne wymaga odpowiedniego zasilania sieciowego.

Wytyczne SEW-EURODRIVE dotyczące rezystorów hamulcowych — opcja kontrolowanego zatrzymania specyficzna dla modelu, gdy sprzężenie zwrotne jest niedostępne.

Sterowanie zatrzymaniem po utracie zasilania sieciowego SEW-EURODRIVE — opcje reakcji napędu po utracie zasilania.

Użyj tego jako listy kontrolnej, a nie jako zatwierdzenia. Projekt zasilania i bezpieczeństwa budowniczego maszyny, instrukcje napędu i dane modelu UPS nadal regulują zainstalowany system i jego test.