Bosch Rexroth IndraDrive ML -用于兆瓦级功率的电力驱动技术

Bosch Rexroth IndraDrive ML -用于兆瓦级功率的电力驱动技术

博世力士乐 IndraDrive ML

IndraDrive ML 将 IndraDrive 系列扩展到更高的功率范围:单个功率高达 500 kW,并联连接多达 8 个设备和高达 4 MW。这些节省空间的模块化逆变器是真正的多面手——它们可以用作电源逆变器或电机逆变器。这最大限度地减少了变体,简化了处理并降低了您的存储成本。同时您还可以节省能源。

观看:兆瓦级应用的智能驱动解决方案:


有关博世力士乐 IndraMotion ML 的完整概述,请参见下文:

高效 - 通用 - 智能

作为 Rexroth IndraDrive 系列的最新成员,IndraDrive ML 为强大的驱动器提供具有智能功能的灵活解决方案 - 一直到兆瓦级。借助这些大型电动驱动器,力士乐正在帮助机器制造商克服当今市场日益增长的压力,以降低成本,同时提高生产力、灵活性和效率。

IndraDrive ML 为我们的客户提供众多好处

通过电力再生、多轴系统的直流耦合、静态和旋转储能概念以及智能能源模式,提供多种节能可能性。替代冷却类型也为废热的去除和使用提供了不同的可能性。

强大、灵活、智能

模块化通用功率逆变器注定适用于所有类型的多轴应用,因为它们是可在兆瓦范围内使用的强大且多功能的驱动器。可普遍部署用于标准和伺服实现,具有全面的附加选项,可将按需输出与各种应用程序保持一致。这些逆变器还融合了 IndraDrive 系列众所周知的所有方面,从经过认证的安全技术到驱动集成运动逻辑解决方案,再到多编码器接口和多以太网通信。真正的普遍发展!

应用

以下是 IndraDrive ML 为创新机器概念提供新可能性的行业概览。

  • 金属成型压力机、折弯机
  • 冶金轧机技术
  • 塑料加工技术 挤出机、注塑机
  • 海洋和近海拖网渔船和锚机绞车、船舶起重机
  • 物料搬运设备 集装箱起重机、传送带
  • 试验台设备 变速箱和发动机/马达试验台,液压试验台
  • 印刷和纸张 柔版印刷、收卷机、横切机
  • 兆瓦通用功率逆变器
  • 新的 IndraDrive ML 单元扩展了 IndraDrive 系列,包括更高的输出
  • 范围,通过该范围,单个单元能够产生高达 500 kW 的功率。最多 8 个单位
  • 可以并联以达到高达 4 MW 的输出。这些节省空间,
  • 因此,模块化逆变器在某种程度上是一个多面手,可以用作电源或
  • 电机逆变器,以最大限度地减少变体的数量,简化处理,并减少您的
  • 存储成本,同时在过程中节省能源。

最佳设备拓扑结构——适用于广泛的应用领域

IndraDrive ML 模块化系统中的通用功率逆变器可用作电机逆变器以运行同步和异步电机,或用作具有能量回收能力的电源逆变器。这不仅减少了库存,而且降低了系统复杂性。该驱动系列提供了增量功率输出的良好平衡。宽电压范围有利于在许多不同行业和地区的应用。

通用功率逆变器作为共享功率输出基础博世力士乐 IndraDrive ML HMU 通用功率逆变器

Rexroth 的大型电力驱动器既可用作电机逆变器,也可用作具有再生功率容量的电源逆变器(供电单元);控制单元定义了操作功能。这降低了变体多样性和存储成本。

满足超高要求的电力电子设备

配置为具有再生功率容量的电源逆变器,有源逆变器将电源反馈保持在最低水平,而调节的直流母线电压确保在 380 V 至 500 V 的宽范围内独立于电源电压,并具有高水平的容差平衡电压波动。高 PWM 循环可确保电机得到最佳使用,并尽可能降低噪音排放。

博世力士乐 IndraDrive ML 并联控制


以最佳增量并联实现超高输出

Rexroth 的大型电动驱动器提供 110 kW 至 500 kW 的 8 个渐变增量的单独功率输出和高达 4 MW 的组合系统输出,其中多达 8 个单元并行运行。输出也可以在并联运行期间根据手头应用的要求进行微调,包括电源单元和逆变器配置的最高输出水平。



替代冷却概念——实现最高能效

  • 风冷
  • 独立风道风冷
  • 液体冷却

IndraDrive ML 单元可以通过空气或液体冷却,并且根据需要,有不同的选项可用于散热和利用热量。

博世力士乐 IndraMotion ML 空气冷却
风冷

安装在控制柜中的风冷设计是在低输出水平下消散热量损失的最具成本效益的变体。为了降低能源和噪音水平,风冷 IndraDrive ML 变体配备了根据负载运行的风扇组件。通过单独的风道进行风冷可以使控制柜达到更高的防护等级,而通过风道系统的有针对性的散热在柜外得到简化。




博世力士乐 IndraDrive ML 液体冷却
液体冷却

液体冷却是散热或引导热损失的最有效方法。冷却剂的高流入温度使能量能够有效地用于热回收系统。噪音水平也降低到最低限度。具有高额定保护类型的控制柜很容易实现。






节能生产的特定应用概念

几乎在所有应用中都考虑到的用于降低消耗和减少峰值负载的最佳功能

能量再生进入电网

  • 通过直流链路分配驱动能量
  • 带旋转储能的动能缓冲
  • 带静态储能的电缓冲
  • 用于软电源再生的智能能源模式
  • 调节无功电流以减少电源中的功率损耗

IndraDrive ML 旨在满足目标应用的要求,始终以节能的方式为工厂运行提供最佳解决方案。在静态或旋转配置中存储能量的各种概念以及智能能源模式和更多选项可用于节省能源和减少电网中的峰值负载。

市电再生电源

将多余的能量反馈回电网可显着降低消耗,尤其是在发电机长时间运行期间。这反过来又导致了高功率质量,几乎为零的谐波发射。稳压直流母线电压可确保最大程度地独立于电源电压以及平衡电压波动的高容差。

博世力士乐 IndraDrive ML 智能能源模式

智能能源模式

在智能能源模式下主动调节市电逆变器可确保独立于市电电压的直流母线电压的可靠供应,同时利用直流母线电容器进行储能。当发电机和电动机的功率模式频繁切换时,如间歇性加速和制动循环的情况,这样做的好处尤其明显。也避免了线路侧的峰值负荷,降低了平均能耗。这提高了网络兼容性并允许在不影响机器性能的情况下使用更小的组件。




电动和动力缓冲

缓冲大量能量存在两种可能性:博世力士乐 IndraDrive ML 电动动力缓冲

  • 电缓冲:通过电缓冲,可以对高达 2.5 F 的直流电容器进行充电,以方便地缓冲多达 700 kJ 的能量。
  • 动能缓冲:动能缓冲是将剩余能量转化为动能并将其存储在缓冲装置中的过程。通过为相应的生产过程优化这种能源,可以通过大量可配置的功能按需为系统提供能源供应。

直流链路

模块化过滤器概念允许 IndraDrive ML 通过直流总线连接多个驱动器,以便在多轴系统中交换能量。中央储能装置也可以一起使用。

无功电流的调节

调节无功电流可消除电源连接配置中电流产生的损耗。无需额外的无功电流补偿系统,同样可以补偿电感或电容消耗。

智能能源管理概览:

  • 降低平均能耗
  • 减少峰值电网负载
  • 减少控制柜中的功率损耗
  • 由于电源组件更小,所需的控制柜空间更小
  • 用于冷却控制柜的最低费用

控制单元——可扩展的性能和功能

  • 可扩展的性能
    • BASIC – 基本和标准伺服应用
    • ADVANCED – 高端伺服应用
  • 多以太网和多编码器接口
  • 现场总线、I/O 等接口选项
  • 作为扩展包的固件选项 集成控制功能

可扩展的控制单元和特定应用的固件选项使 Rexroth 的 IndraDrive ML 能够覆盖广泛的标准应用,包括需要高水平动态响应和精度的高端伺服应用。我们可以为您心目中的应用场景提供您需要的控制单元。标准化的接口、全面的固件功能、集成的运动逻辑、大量的技术功能和经过认证的安全技术,让一切尽在不言中。

BASIC 控制单元——可扩展的标准 Bosch Rexroth IndraDrive ML Basic 和 Advance Control

这些单元构成了所有应用的经济解决方案,涉及控制质量和接口灵活性方面的标准要求。BASIC 控制单元

包括一个多以太网、一个多编码器和一个可选的安全技术接口。两个额外的接口选项允许集成额外的现场总线、编码器或模拟/数字 I/O 扩展。

高级控制单元——最大的自由度和性能

这些单元在性能方面满足最高要求,高水平的计算能力大大缩短了循环时间。客户还可以集成 Sercos

除了 BASIC 控制单元提供的选项之外,主站还用作驱动集成控制系统的基础。

支持多协议的硬件

在软件应用程序中选择用于基于以太网的接口的协议。可用的协议包括 Sercos、PROFINET IO、EtherNet/IP 和 EtherCat。PROFIBUS 和 CANopen 也可选择作为可选接口。

多编码器

由于其内置的多编码器接口,控制单元为所有常用编码器类型提供基本支持。这为您选择编码器和电机系统提供了最大的自由。

灵活的固件配置

Bosch Rexroth IndraDrive ML 通信协议

优化适配的 BASIC 和 ADVANCED 固件变体可用于控制单元硬件。该固件可以根据您的应用程序的要求进行配置:

  • 基本包
    • 开环(变频器应用)
    • 闭环(伺服和变频器应用)
  • 扩展包(选项)
  • 运动逻辑(IndraMotion MLD,选项)

基本包已经足以执行大多数标准驱动功能,从简单的 V/f 控制到定位块模式。各种扩展包为您提供电子同步、附加伺服功能或主轴操作选项。可自由编程的运动逻辑与符合 IEC 61131-3 要求和复杂机器过程的集成 PLC。

控制功能——为每个应用提供更多选择

  • 运动逻辑驱动器集成 (IndraMotion MLD)
  • IndraMotion MLD-S 单轴控制
  • IndraMotion MLD-M 多轴控制
  • 特定应用的预定义技术功能
  • 预防性维护的生产力代理
  • 符合 IEC 61131-3 的编程 认证的安全技术

借助 IndraMotion MLD,力士乐的驱动集成控制系统、驱动功能、运动控制和处理逻辑融合在一起,形成了一个现代化的开放式自动化平台,用于模块化机器概念。因此,您可以独立实现应用程序,无需更高级别的控制。

IndraMotion MLD-S 单轴运动逻辑

博世力士乐 IndraMotion MLD-S

为了执行针对特定轴的驱动工程任务并减轻施加在更高级别控制上的负载,该系统提供了将单个功能移动到特定驱动单元的选项。为此,可以利用各种预定义的技术功能,或者可以根据需要创建单独的应用程序。

IndraMotion MLD-M 多轴运动逻辑

博世力士乐 IndraMotion MLD-M

对于涉及轴数有限的应用,一个 Sercos 主驱动器可用于协调多达 9 个附加驱动器。更复杂的运动任务也可以在驱动级别完成,而无需集成更高级别的控制。

对标准开放 博世力士乐 IndraMotion 标准

标准化编程语言和 IndraWorks 通用工程框架简化了项目规划、编程、参数化、操作和诊断。

在此过程中,他们将宝贵的专业知识直接整合到驱动器中,为用户提供额外的竞争优势。编程符合 IEC 61131-3 在

以下语言:

  • 指令清单 (IL)
  • 结构化文本 (ST)
  • 功能块图 (FBD)
  • 梯形图 (LD)
  • 顺序功能图 (SFC)
  • 连续功能图 (CFC)

功能库中符合 PLCopen 的标准化模块使您可以访问大量运动功能。

灵活的编程

用户定义的编程使以灵活、通用的方式设计应用程序成为可能。创新的驱动功能、丰富的功能库和面向过程的技术包相结合,形成了完美的自动化解决方案。

预定义函数

尤其是大型和复杂的应用程序也可以使用我们的即用型预定义技术功能来处理。然后可以将这些应用程序添加到单独的用户程序中或用作可配置的功能。

范围内的项目示例:

  • PLC开放模块
  • 张力控制
  • 回路控制
  • 绕线机
  • 需求处理
  • 生产力代理
  • 扩展驱动功能
    • 可变缩回运动
    • 自适应进给速度控制
    • 模拟力控制
    • 以及更多

生产力代理

由于污染、磨损和与恶劣工业环境相关的其他影响,机器和设备的特性和特性在日常运行中会发生变化。使用 Productivity Agent 可以帮助操作员及时发现这些变化,以便他们能够快速有效地做出响应。为此,Productivity Agent 包括各种在线和离线监控和分析机械和过程的功能,以提高机器的性能和可用性:

  • 力学分析
  • 外圈监控
  • 减振和避免
  • 碰撞监测
  • 频率响应分析
  • S1特性曲线分析
  • 过程控制器

经认证的安全性——用于保护人员、机器和工件

Rexroth 的大型电动驱动器的极短响应时间证明了现代安全技术可以保护人员、机器和工件,因为所有运动都在它们开始的地方得到监控。根据要求,还可以实现安全转矩关闭和安全运动功能。

安全扭矩关闭:用于安全中断施加的扭矩

博世力士乐 IndraMotion 安全扭矩关闭

安全扭矩关闭 (STO) 安全功能减少了所需的硬件数量以及接线成本。配备 STO 的轴可确保高水平的安全性,而无需通过更高级别的控制系统走更长的路线。激活 STO 功能后,驱动器会在几毫秒内做出响应,中断连接电机的扭矩和电流供应。这反过来又可以防止电机在停止后再次启动。STO 功能已通过 Cat 认证。4 PL e 符合 EN ISO 13849-1 和 SIL 3 符合 EN 62061。

安全运动:为了安全运动

博世力士乐 IndraDrive ML 安全运动

可选的安全运动安全技术提供了从安全停车到安全行驶时刻的全面安全功能列表。无需编码器的功能,如 SS1、SS1-ES、STO、SBC 和 SDL,已通过 Cat. 4 PL e 符合 EN ISO 13849-1 和 SIL 3 符合 EN 62061。需要编码器反馈的功能,例如 SS2、SOS、SLS、SMS、SMD、SLI 和 SDI,已通过 Cat. 3 PL d 符合 EN ISO 13849-1 和 SIL 2 符合 EN 62061。

出于记录目的,IndraDrive 使用安全标准 CIP Safety。信号与 Sercos 网络的标准数据一起实时输入。将驱动器、外围设备和安全总线以及标准以太网通信集成到单个网络中,简化了

处理并降低硬件和安装成本。借助 Sercos 上的 CIP Safety,最多可以安全操作 64 个轴。信号也可以通过区域模块提供,用于选择安全功能。这消除了对更高级别安全控制器的需求,最多可以安全操作 25 个轴。

有关强大的 Bosch Rexroth IndraMotion ML 的更多信息,请立即致电 13564553074联系我们的一位应用专家