G120的效率優(yōu)化功能

     G120的效率優(yōu)化功能，目的是盡可能減小電機(jī)的功率損耗。適合應(yīng)用于低動(dòng)態(tài)響應(yīng)、恒定轉(zhuǎn)速設(shè)定值的場(chǎng)合。電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，氣隙磁通基本不變，因此輕載時(shí)轉(zhuǎn)子電流很小，受勵(lì)磁電流的牽制，定子電流并沒有轉(zhuǎn)子電流降低得那么多。根據(jù)效率公式可以算出，在輕載時(shí)效率將急劇降低。如果電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期輕載運(yùn)行，將無謂地消耗許多電能。為了減少輕載時(shí)的能量損耗，關(guān)鍵是降低氣隙磁通，這樣可以同時(shí)降低鐵損和勵(lì)磁電流。激活效率優(yōu)化功能后，變頻器能根據(jù)負(fù)載情況適時(shí)調(diào)整磁通設(shè)定值，同時(shí)帶來以下好處：

     1.減小能耗成本

     2.降低電機(jī)噪音

     3.降低電機(jī)溫升

如何激活效率優(yōu)化功能

效率優(yōu)化正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件為：

·驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)運(yùn)行

·變頻器使用矢量控制方式

圖2-1   <部分負(fù)載下減小磁通設(shè)定>

     電機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載和空載之間的部分負(fù)載狀態(tài)。在部分負(fù)載下，根據(jù)P1580，變頻器的磁通設(shè)定與負(fù)載轉(zhuǎn)矩成比例變化從而提率。當(dāng)P1580不為0時(shí)，效率優(yōu)化功能自動(dòng)激活。從圖2-1可以看出，當(dāng)P1580=100%時(shí)，在電機(jī)空載狀態(tài)下，變頻器設(shè)定電機(jī)磁通為額定磁通的50%；當(dāng)P1580=50%時(shí)，在電機(jī)空載狀態(tài)下，變頻器設(shè)定磁通為電機(jī)額定磁通的75%。

實(shí)際效果測(cè)試

實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備

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

2.功率單元PM340：6SL3210-1SB12-3AA0 0.37KW

3.西門子電機(jī)：1LA2060-4AB10 230V,0.12KW,0.78A，1380RPM 采用P1300=20的控制方式 

<圖3-1 電機(jī)空載激活效率優(yōu)化后的Trace曲線>

    從上圖可以看到，在電機(jī)空載狀態(tài)下，當(dāng)P1580=0修改到100激活效率優(yōu)化后，勵(lì)磁電流大約下降到了原來的一半。根據(jù)公式P=√3UICos∅分別計(jì)算1點(diǎn)和2點(diǎn)處的電機(jī)輸入功率:

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

    在電機(jī)空載狀態(tài)下，相比投入效率優(yōu)化功能之前，節(jié)能39W,節(jié)能比為78%。從圖中可以看到輸出轉(zhuǎn)速幾乎沒有變化，那么在恒定轉(zhuǎn)速，恒定負(fù)載下，電機(jī)輸出的機(jī)械功率Pmec =Tω不變，根據(jù)效率計(jì)算公式η=Pmec/ P，在分子不變的情況下，分母減小（P1>P2），電機(jī)效率得到了提高。

效率優(yōu)化功能小結(jié)

     使用效率優(yōu)化功能后，加速時(shí)間會(huì)延長(zhǎng);當(dāng)負(fù)載波動(dòng)時(shí)，引發(fā)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)會(huì)比較明顯;效率優(yōu)化功能適合應(yīng)用于低動(dòng)態(tài)響應(yīng)、恒定轉(zhuǎn)速設(shè)定值、部分負(fù)載的場(chǎng)合。不太適用于負(fù)載波動(dòng)大、速度設(shè)定值變化頻繁的場(chǎng)合。只有使用矢量控制方式（P1300=20）才能應(yīng)用效率優(yōu)化功能;在電機(jī)空載時(shí)，效率優(yōu)化功能顯著地提高電機(jī)效率、降低電機(jī)噪音.