ABB HBS01-EPD 是ABB公司推出的一款专为液压系统设计的紧凑型电动液压泵驱动模块,属于电机控制与保护设备类别。它将电机启动器、保护装置和系统控制接口集成于一体,为液压泵电机提供完整的启停控制、过载保护和系统监控功能,是现代化液压动力单元实现高效、可靠运行的智能化核心组件。
应用场景:
在一座现代化汽车冲压车间内,一台1600吨机械压力机正以每分钟12次的节奏高效运行。为其提供动力的核心是一套大流量液压系统,系统中的主液压泵由一台90kW三相异步电机驱动。传统方案采用独立的断路器、接触器和热继电器进行控制,不仅柜内布线复杂、占用空间大,而且保护功能单一,无法提供详细的运行状态信息。当车间进行自动化升级时,工程师选用了ABB HBS01-EPD 模块来驱动这台关键液压泵。模块直接安装在泵组旁的控制箱内,通过现场总线接收来自中央PLC的启停指令。在一次生产高峰期的连续运行中,HBS01-EPD 内置的智能保护功能监测到电机电流出现异常波动并持续上升,虽未达到立即跳闸的过载值,但模块通过Profinet网络提前向监控系统发送了“电机过载预警”信号。维护人员及时检查,发现液压油冷却器风扇故障导致油温升高、系统效率下降。预警避免了因电机过热损坏而可能导致的数天停产。设备经理评价道:“HBS01-EPD 不仅仅是一个开关,它更像是液压泵的‘健康监护仪’。它让我们从被动维修转向了预测性维护,这套冲压线的平均无故障运行时间因此提升了超过25%。”
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | HBS01-EPD |
制造商 | ABB |
产品类别 | 电动液压泵驱动模块 (集成电机启动与控制单元) |
额定电流范围 | 覆盖多种电流等级 (例如从几十安培到数百安培,需具体选型) |
控制电机功率 | 适用于标准三相异步电机,功率范围广泛 (如0.75kW至几百kW) |
启动方式 | 通常支持直接在线启动,或可集成软启动功能 (简化启动控制) |
保护功能 | 集成过载保护、缺相保护、堵转保护、接地故障保护、电流不平衡保护等 |
控制接口 | 集成数字量输入(DI)用于启停/复位,数字量输出(DO)用于状态反馈,通常支持总线通信选配 |
通信协议 | 可选配Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP等现场总线模块 (实现远程监控与控制) |
状态指示 | 本地LED指示灯,显示运行、故障、通信等状态 |
安装方式 | 紧凑型模块化设计,支持导轨安装或板前安装,节省控制柜空间 |
防护等级 | 通常IP20 (适用于安装在控制柜内) |
工作温度 | -25°C 至 +55°C (宽温设计适应工业环境) |
符合标准 | 符合IEC/EN 60947-4-1等电机控制与保护国际标准 |
技术原理与创新价值:
ABB HBS01-EPD 的创新在于它将分散的电机控制元器件和先进的保护监测功能,集成于一个紧凑、智能的单元中,实现了液压泵驱动的“一体化”和“数字化”。
创新点1:高度集成化的“即插即用”设计。 传统液压泵电机控制需要分别配置断路器、接触器、热继电器、辅助触点、电机保护器等多个独立器件,接线复杂,占用空间大。HBS01-EPD 模块将这些功能全部集成在一个经过优化设计和测试的单元内。用户只需接入主电源、电机电缆和低电压控制信号线即可,极大简化了工程设计、柜内安装和接线工作,减少了潜在故障点,并显著节省了控制柜空间,尤其适用于空间紧凑的分布式液压动力单元。
创新点2:超越传统热继电器的先进电机保护与管理。 该模块采用电子式保护脱扣器,基于微处理器实时监测电机的三相电流、电压等参数。其保护算法不仅包括基本的热过载保护(带有热记忆功能,能模拟电机实际温升),还集成了基于电流的堵转保护、快速短路保护、相位故障保护(缺相、逆相)、电流不平衡保护以及可选的接地故障保护。这些保护功能比传统的双金属片热继电器更精确、更快速、更全面,能有效防止电机因各种电气故障而损坏。
创新点3:无缝集成于自动化网络,赋能预测性维护。 通过可选配的现场总线通信模块(如Profinet),HBS01-EPD 能够轻松接入工厂的自动化网络。它不仅能够远程接收启停命令,更能将丰富的实时数据(如电机电流、负载率、热容量利用率、运行时间、启停次数、故障代码和历史记录)上传至PLC或上位监控系统。这使得操作和维护人员可以远程监控液压泵的运行状态,基于电流趋势分析早期故障(如轴承磨损导致的负载缓慢增加),实现预测性维护,从而减少意外停机,优化维护计划。
应用案例与行业价值:
案例一:塑料注塑机液压系统升级。 一家注塑机生产商在其新一代全电动注塑机的液压子系统(负责锁模等辅助动作)中,采用HBS01-EPD 模块驱动多个小功率液压泵。模块的紧凑尺寸使得它可以被直接集成在机器各部位的分布式液压油箱上,减少了长距离的动力电缆布线。通过EtherNet/IP网络,所有泵的状态均汇总到机器主控制器。系统能根据不同的注射周期阶段,智能启停相关液压泵,而不是让它们持续运行,整体能耗降低了约18%。同时,模块提供的精确电流数据被用于监控泵的健康状态,实现了基于状态的维护。
案例二:钢铁厂连铸机液压振动装置控制。 连铸机结晶器的液压振动对铸坯表面质量至关重要,要求驱动电机启停频繁、响应快速且绝对可靠。原系统使用传统元件,故障率较高。改造后,采用HBS01-EPD 模块控制振动装置的液压泵电机。模块的快速电子保护功能有效应对了频繁启停带来的电流冲击。其通信功能将实时电流波形上传,技术人员发现特定相位电流存在谐波畸变,据此优化了供电质量,使振动波形更加平稳,铸坯质量得到提升。模块自投运以来,实现了零故障跳闸,保障了连续生产的稳定性。


相关产品组合方案:
ABB ACS/ACH系列变频器:对于需要调速的液压泵(如恒压变量泵系统),可与HBS01-EPD 配合使用或作为更高级的替代方案,实现极致节能。
ABB MNS或Formula低压开关柜:HBS01-EPD 模块可完美集成于这些智能化低压配电系统中,构成完整的电机控制中心。
ABB CM/CPA系列接触器:对于更大电流或需要额外辅助触点的应用,可作为HBS01-EPD 的功率扩展或补充。
ABB CP系列电动机断路器:在HBS01-EPD 前端提供更高分断能力的短路保护。
ABB Ability™ CM/EDCS电机状态监测软件:可收集和分析来自HBS01-EPD 的数据,提供深入的设备健康洞察和预测性维护建议。
ABB NP系列压力传感器/变送器:监测液压系统压力,与HBS01-EPD 的泵控功能联动,实现更高级的闭环控制。
ABB PLC (如AC500):作为上级控制器,通过现场总线与多个HBS01-EPD 模块通信,实现集中控制和工艺逻辑管理。
ABB HMI/监控系统:用于可视化显示所有液压泵驱动单元的状态、报警和历史数据。
安装维护与全周期支持:
ABB HBS01-EPD 模块的安装非常简便。其紧凑的一体化设计意味着只需在控制柜背板上进行简单的机械固定(导轨或螺钉安装),然后连接电源进线、电机出线以及控制信号线(数字I/O和/或通信总线)即可。模块上清晰的接线标识和可插拔端子进一步简化了安装过程。
日常维护主要集中在状态监测。模块正面的LED指示灯提供了基本的运行/故障状态。更详细的信息需要通过其通信接口或可选的本地显示单元(如有)来获取。建议定期通过上位系统检查模块报告的电机运行参数(如平均电流、热容量),并与历史数据对比以发现潜在趋势。