1 G120的ECO功能
ECO 功能(Economic)即节能模式特性,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。
由上述分析可知,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,降低定子电压可以达到这一目的。但是,如果过份降低电压和磁通,转子电流必然增大,则定子电流反而可能增加,铁损的降低将被铜损的增加填补,效率反而更差了。所以,当负载转矩一定时,轻载降压节能需要有一个最佳电压值,此时效率最高。
2 如何激活ECO功能
G120 变频器的 ECO 功能无法单独激活,该功能可以认为是对于V/F控制方式的一种优化。
有两种控制方式带有 ECO 功能:
P1300=4,具有 ECO 功能的线性 V/F 控制
P1300=7,具有 ECO 功能的抛物线特性 V/F 控制
3 实际效果测试
实验所用设备
1. CU250S-2 PN 控制单元 6SL3246-0BA22-1FA0 固件版本 V4.7 SP6
2. 功率单元PM240 6SL3224-0BE13-7UA0
3. 电机 西门子1LA7060-4AB10-Z
400V,0.12KW,0.42A,1350RPM
采用P1300=4的控制方式
<图1-1 激活ECO功能后的Trace曲线>
根据公式
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*191.505*0.464*0.507=78W
P2=1.732*r72*r68*r87=1.732*169.057*0.366*0.487=52W
相比投入ECO功能之前,节能26W,节能比为33.3%
从图中可以看到输出频率几乎没有变化,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。
4 ECO功能小结
· ECO 功能适合应用于低动态响应、恒定转速设定值、轻负载的场合。
· ECO 功能对于抛物线特性 V/F 控制的优化效果不明显。
· 使能 ECO 功能,达到转速设定值 5s 后变频器自动降低输出电压,优化电机特性
· 当使能了 ECO 功能,变频器会使能滑差补偿,P1335 自动设置为100%
· 出现较小的设定值变化时,必须提高斜坡函数发生器的公差 P1148。避免ECO 功能频繁切换
· 速度或负载突变时,有可能会因为励磁电流不足导致电机失步