倍福：突破節能極限——全面的運動控制能效計劃
發布時間：2025-01-02 作者：Matt Prellwitz
圖片來源：倍福
最終用戶和機器制造商必須找到共同點，以實施更高效的驅動技術，并通過多種方式實現綠色環保和可持續發展。
如今，能源效率被越來越多地關注，這不僅是為了讓人感覺良好，還可以使工業運動控制消耗更少的電力。隨著制造企業開始展望未來發展并努力達到環保標準，可持續性正變得愈來愈重要。
當然，沒有人會把更多的錢和資源浪費在低效的設備上。造成這種情況的原因往往是原始設備制造商（OEM）和最終用戶之間的溝通不暢。雙方往往不是關注總體擁有成本（TCO），而是更關心前期成本。
01 全面的運動控制能效計劃
提供一個能滿足所有產量和質量要求、具有成本競爭力的控制系統非常重要。然而，在這一過程中容易會忽略一些長期因素。
制定一個全面的運動控制能效計劃，必須采取雙管齊下的方法。首先，機器制造商需要從長遠角度考慮部件的選擇。其次，OEM廠商和最終用戶必須開始收集和電力浪費相關的所有信息，以提高工廠的整體效率。
02 如何突破能源效率的極限？
在設備層面，運動控制領域的能效管理可謂喜憂參半。旋轉運動技術在節能方面不斷發展，但線性運動仍面臨挑戰，尤其是在高速、高作用力驅動應用中。
在這些場景中經常使用氣動或液壓缸。然而，除了占地面積過大之外，它們還是效率較低的工具。即使氣缸處于怠速狀態，氣動和液壓執行器也需要運行壓縮機或泵。氣動裝置的效率平均為10%至25%，液壓裝置的效率為40%。然而，由于密封件損壞、軟管泄漏和普遍磨損，這些數值都會下降。
電氣化可以提供一條清晰的發展方向。電動氣缸在啟用時消耗功率，因此其測量效率可以高達80%。雖然大多數人會注意到，與傳統解決方案的成本相比，電動氣缸的價格更高，但由于具有更高的效率、較少的維護和增強的易用性，電動氣缸提供了最佳的總體擁有成本和更快的投資回報。電動氣缸技術的進步，確保用戶不必為了獲得這些優勢而犧牲性能。一些電動氣缸提供6.5至25kN的峰值力，行程為150至250mm。
▲倍福的AX8820能量回收模塊使工程師能夠在綠地和棕地應用中獲取再生電力，
從而最大限度地提高機器和工廠的能源效率。
在評估選項時，請務必選擇功能豐富的設備，包括具有集成的安全編碼器、用于預測性維護的溫度和電流監測，并且用戶只需掃描電子銘牌即可進行自動配置。這就消除了實施這些系統的神秘感，因為以前感覺這些系統更像是 "黑魔法"，而不是工程學。
具有最佳機械設計的電動氣缸可以提供直接驅動解決方案，無需皮帶或齒輪箱。通過選擇與ISO 15552兼容的設備，用戶可以直接更換氣動或液壓裝置。用戶可以調整機器設計或改造傳統設備，因此，他們可以在組件級別上使各種運動系統更加高效。
03 利用有效的再生能源使工廠更環保
從工廠或機器層面來看，消除壓縮機、泵和其它能量吸收設備，可能會產生一些效果。然而，這并不能包括所有未開發的可用能源。工程師們經常通過制動電阻器將再生能量排出，從而在運動控制系統中處理再生能量。這是一個古老的、低技術的方案可以解決一些問題，但現在有新的方法了。
有了通用能量回收模塊，最終用戶可以將電力輸送回電網。用戶可以將這些創新設備，與驅動器和電源上的24 Vdc電源以及直流鏈路連接。然后，當它與驅動器斷開時，可以控制制動力。
通過添加此功能，OEM廠商可以確保其機器能提供高效率。然而，有了通用的能量回收設備，最終用戶可以將其添加到配置第三方電機和驅動器的現有設備中，仍然可以捕獲不用即浪費的能量。
具有EtherCAT連接的通用能量回收模塊也可以監測節能。工程師可以將該模塊連接到基于PC的中央控制器，并在本地或更高層級訪問數據。對于某些模塊，不需要任何特殊配置。在綠地或棕地環境中，實施這些互聯技術有助于公司確保實現可持續發展目標，并有助于制造團隊證明他們忠實于自己的職責。
使用電動氣缸和再生能源解決方案更新運動控制系統，可以降低任何設備的總體擁有成本，并且投資回報也幾乎是立竿見影的。消除耗能的壓縮機、泵和其它機械設備，也會減少占地面積，這使最終用戶可以在現有設施中能做更多的事情，而不是擴建或占用新的基礎設施。最后，實施伺服電機技術可以加快調試速度，并減少對OEM廠商的支持需求和最終用戶的維護成本。
全面了解節能運動控制技術，有助于機器制造商和最終用戶找到共同點。這使得未來的制造企業更容易實現綠色環保和可持續發展。
關鍵概念：
■ 專注于節能運動控制，不僅符合可持續發展目標，而且可以大幅節省長期成本和提高運營效率。
■ 電動氣缸和再生能源解決方案不僅提高了效率，還降低了維護成本，使制造商的運營更順暢。
思考一下：
您如何提高工廠設施的能源效率？