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最后更新: | 2023-12-15 07:01 |
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歐盟的核心目標之一是可持續性的能源經(jīng)濟。在工業(yè)領(lǐng)域,目前 近 70 % 的用電需求來(lái)自電驅系統。在該領(lǐng)域中,電氣驅動(dòng)的節能潛力巨大。歐盟在 2011 年便已以法定電機條例的形式規定 過(guò)對電動(dòng)機的能效的*低要求。 歐盟法規 EU 2019/1781是能效標準的補充,它對 DOL 電 機 (Direct on Line:直接啟動(dòng))提出了更為嚴苛的要求,并定義了變頻器的能效限值。該法規針對特定產(chǎn)品和服務(wù)的能效要求提 供了技術(shù)性方面的法律準則。但標準仍在范圍確定、現行市場(chǎng)技術(shù)方面起著(zhù)主導作用。 為提高能效,IEC 61800-9 系列標準提供了一種選擇*高能效變頻器以及驅動(dòng)系統的系統性方法。該標準第一部分定義了如何按照 擴展產(chǎn)品法 (EPA)和半解析模型 (SAM)確定能效指標的方法;第二部分包含了能效評定指標和變頻器以及驅動(dòng)系統的能效等 級確定方式。 該標準還首次引入了八個(gè)和應用相關(guān)的工作點(diǎn),以便有針對性地考慮不同的應用情形。如何確定這八個(gè)工作點(diǎn)上的損耗以及如何 確定能效等級都在該標準中統一規定。現在依據該標準,我們在能效分析中可以更好、更簡(jiǎn)單地考慮運行相關(guān)數據,比如: 應用特有的負載特性曲線(xiàn)。對于以下適用范圍中的調速驅動(dòng)而言,該標準尤為重要: ? 無(wú)回饋功能的 AC/AC 變頻器 ? 集成有變頻器的電機 ? 100 V 至1000 V 的輸入電壓 ? 0.12 kW 至 1000 kW 的功率 為了將工作機械的所有應用情況考慮在內,標準 IEC規 定了在電機和驅動(dòng)系統滿(mǎn)載和部分負載運行中的一些特定工作點(diǎn)處確定系統損耗。通過(guò)確定部分負載運行中一些工作點(diǎn)上的損 耗,能夠對調速驅動(dòng)進(jìn)行精準而詳細的觀(guān)測。這樣一來(lái),其優(yōu)點(diǎn)便特別明顯。 EC 的詳細損耗分析與之前效率及*大損耗值分析相 比的優(yōu)點(diǎn) 之前的電機效率分析只局限于 50/60 Hz 電網(wǎng)恒速運行。在電機恒速應用中,這種方法不失為一種便于比較不同電機品牌能效的好 方法。 IEC 的詳細損耗分析則針對調速運行,它也適用于 專(zhuān)門(mén)設計用于變頻運行的電機,而此前的標準都未考慮該類(lèi)電 機。 現在根據標準 IEC規定的相應典型值,可以分析 電機整個(gè)調節范圍和負載范圍內的損耗情況。對于能耗的整體分析而言重要之處在于,需要將驅動(dòng)系統的所有 相關(guān)組件都考慮在內。標準 IEC 對此進(jìn)行了詳細規定。該標準統一用百分比給出損耗,對比大幅簡(jiǎn)化,并且更加清晰明 了。 該標準還考慮了電機零速但產(chǎn)生保持轉矩的情況。在此情形下效率為零,但由于存在勵磁電流和轉矩電流,電機仍存 在損耗。標準 IEC 的主要優(yōu)點(diǎn)在于,它設定了統一的基準條件,依據標準化的負載特性曲線(xiàn),便可以分析一 套電氣驅動(dòng)系統在整個(gè)工作范圍的能效情況。它為用戶(hù)提供了一個(gè)全面、清晰的能效評定方式。 確定變頻器的能效等級 (Complete Drive Modules CDM) CDM 能效等級基于90/100 工作點(diǎn)確定(即 90 % 電機定子頻率, 100 % 轉矩電流),以避免過(guò)調制以及便于不同產(chǎn)品之間的比較。 標準 IEC以能效等級 IE0 到 IE2 的形式定義了一個(gè) CDM 的相對損耗。具體而言,一個(gè)參考 CDM(即參考變頻器)的能效 等級為 IE1,損耗比它低 25 % 的 CDM 的能效等級便為 IE2,損耗 比它高 25 % 的 CDM的能效等級便為 IE0。 隨著(zhù)歐盟法規 EU 2019/1781 的發(fā)布,產(chǎn)品生態(tài)設計要求的符合 性聲明成為了強制執行的法律規定。屬于上述法規適用類(lèi)別、特定電壓和功率范圍內、不具有回饋能 力的 AC/AC 變頻器必須達到能效等級 IE2,才允許在歐盟進(jìn)行裝機和使用。 確定驅動(dòng)系統的能效等級(Power Drive Systems PDS) 單個(gè)設備可以采取上述方法,整個(gè)電力驅動(dòng)系統 PDS (變頻器加電機)當然也可采取該方法。在此層級也能進(jìn)行詳細比較。對比 參考系統的參考值,便可以清楚地了解的 PDS 能效等級。 由于電機和 CDM的協(xié)調工作可以在電氣驅動(dòng)系統中產(chǎn)生額外的節 能潛力,分析整個(gè)驅動(dòng)系統的整體情況非常重要。 同樣該標準也定義了一個(gè)工作點(diǎn),用于確定PDS 的能效等級。 100/100 工作點(diǎn) (100 % 電機定子頻率,100 % 轉矩)在此用作 參考點(diǎn)。 標準 IEC以能效等級 IES0 至 IES2 的形式定義了一個(gè) PDS 的相對損耗。具體而言,一個(gè)參考 PDS(即參考驅動(dòng)系統) 的能效等級為 IES1,損耗比它低 20 % 的 PDS 的能效等級便為 IES2,損耗比它高 20 % 的PDS 的能效等級便為 IES0。SINAMICS G120X,外形尺寸 FSA 至 FSJ,防護等級 IP20,配備智能操作面 板IOP-2 為了應對便捷操作、可靠性、能效和數字化等方面越來(lái)越高的需 求,西門(mén)子推出了 SINAMICS G120X系列變頻器產(chǎn)品。SINAMICS G120X 這一創(chuàng )新且易用的變頻器系列,專(zhuān)為水處理和樓宇自動(dòng)化等基建行業(yè)而誕生。該系列變頻器內置了多種功能,將水泵、 風(fēng)機和壓縮機等行業(yè)應用集于一體。 SINAMICS G120X系列變頻器適用于驅動(dòng)對動(dòng)態(tài)響應要求較低的 泵、風(fēng)機或其他類(lèi)似的被動(dòng)性負載。 該系列變頻器既無(wú)法將再生能量回饋給供電系統,也不能通過(guò)制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻來(lái)消耗能量。 SINAMICS G120X 可為各類(lèi)任務(wù)提供全面且經(jīng)濟的驅動(dòng)解決方案。通過(guò)優(yōu)化用戶(hù)接口,系統可實(shí)現非常便捷的操作:憑借配備 圖形化彩色顯示的智能操作面板 IOP-2 以及可選的 SINAMICSG120 智能連接模塊(基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器方案),SINAMICS G120X 可完全滿(mǎn)足便捷安裝與調試的需求。有經(jīng)驗的用戶(hù)還可充分利用 SINAMICS 變頻器的靈活性,對您的應用進(jìn)行量身 定制。 從訂購到交付全程為您提供支持,實(shí)現全方面的便捷體驗。變頻器的所有重要功能都已經(jīng)過(guò)配置并可通過(guò)訂貨號按需訂購。交付 時(shí)包含全套設備 (基于配置),即變頻器和選定的操作組件。 SINAMICSG120X 還提供了可靠耐用的外部結構。集成了*高 250 kW 的直流母線(xiàn)電抗器和可選的環(huán)境等級*高 3C3 級的有害氣體防護,這可確保可靠、穩定的運行和極高的耐用性。 SINAMICS G120X 系列變頻器還提供了創(chuàng )新的硬件及軟件功能,例如,控制配備了 SIMOTICS 磁阻電機的同步磁阻驅動(dòng) 系統。SINAMICS G120X從而實(shí)現了大幅節能,積極推動(dòng)了對環(huán)境 資源的保護。 產(chǎn)品組合 SINAMICS G120X 變頻器系列的防護等級為 IP20/ULOpen Type, 可提供三種電壓輸入范圍,實(shí)現了無(wú)縫全功率段覆蓋,并為集成的通訊接口提供豐富選件,比如:PROFINET、EtherNet/IP、USS、 Modbus RTU、BACnet MS/TP 和PROFIBUS DP: ? 3 AC 200 V 到 240 V:0.75 kW 到 55 kW (1 hp 到 75 hp) ?3 AC 380 V 到 480 V:0.75 kW 到 560 kW (1 hp 到 700 hp) ? 3 AC 500 V 到690 V:3 kW 到 630 kW (4 hp 到 700 hp)