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G120的效率优化功能

发布来源:湖南西田电子科技有限公司  发布日期: 2020-12-07  访问量:651

G120的效率优化功能

     G120的效率优化功能,目的是尽可能减小电机的功率损耗。适合应用于低动态响应、恒定转速设定值的场合。电动机在正常运行时,气隙磁通基本不变,因此轻载时转子电流很小,受励磁电流的牵制,定子电流并没有转子电流降低得那么多。根据效率公式可以算出,在轻载时效率将急剧降低。如果电动机长期轻载运行,将无谓地消耗许多电能。为了减少轻载时的能量损耗,关键是降低气隙磁通,这样可以同时降低铁损和励磁电流。激活效率优化功能后,变频器能根据负载情况适时调整磁通设定值,同时带来以下好处:

     1.减小能耗成本

     2.降低电机噪音

     3.降低电机温升

 

如何激活效率优化功能

效率优化正常运转的前提条件为:

·驱动异步电机运行

·变频器使用矢量控制方式

 

图2-1   <部分负载下减小磁通设定>

     电机运行在额定负载和空载之间的部分负载状态。在部分负载下,根据P1580,变频器的磁通设定与负载转矩成比例变化从而提率。当P1580不为0时,效率优化功能自动激活。从图2-1可以看出,当P1580=100%时,在电机空载状态下,变频器设定电机磁通为额定磁通的50%;当P1580=50%时,在电机空载状态下,变频器设定磁通为电机额定磁通的75%。

 

实际效果测试

 

实验所用设备

1.CU240E-2PN-F控制单元:6SL3244-0BB13-1FA0  固件版本 V4.7 SP6

2.功率单元PM340:6SL3210-1SB12-3AA0 0.37KW

3.西门子电机:1LA2060-4AB10 230V,0.12KW,0.78A,1380RPM 采用P1300=20的控制方式 

 

<图3-1 电机空载激活效率优化后的Trace曲线>

    从上图可以看到,在电机空载状态下,当P1580=0修改到100激活效率优化后,励磁电流大约下降到了原来的一半。根据公式P=√3UICos∅分别计算1点和2点处的电机输入功率:

P1=1.732*r72*r68*r87=1.732*85.738*0.707*0.474=50W

P2=1.732*r72*r68*r87=1.732*41.532*0.299*0.504=11W

    在电机空载状态下,相比投入效率优化功能之前,节能39W,节能比为78%。从图中可以看到输出转速几乎没有变化,那么在恒定转速,恒定负载下,电机输出的机械功率Pmec =Tω不变,根据效率计算公式η=Pmec/ P,在分子不变的情况下,分母减小(P1>P2),电机效率得到了提高。

 

效率优化功能小结

     使用效率优化功能后,加速时间会延长;当负载波动时,引发的转速波动会比较明显;效率优化功能适合应用于低动态响应、恒定转速设定值、部分负载的场合。不太适用于负载波动大、速度设定值变化频繁的场合。只有使用矢量控制方式(P1300=20)才能应用效率优化功能;在电机空载时,效率优化功能显著地提高电机效率、降低电机噪音.

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