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*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.
