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西門子SINAMICS系列變頻器節(jié)能分析

一、概述

　　西門子變頻器SINAMICS系列，主要應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中，完成對各種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)要求。其中包括對風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載的驅(qū)動(dòng)控制；對運(yùn)輸系統(tǒng)中的傳送帶等設(shè)備較為復(fù)雜的電機(jī)驅(qū)動(dòng)；對紡織、造紙等行業(yè)中的設(shè)備的復(fù)合驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)；對于機(jī)床、印刷等機(jī)械設(shè)備的伺服控制系統(tǒng)等。由于西門子SINAMICS系列變頻器使用方便，擴(kuò)展性強(qiáng)，性能優(yōu)異，因此在眾多行業(yè)中承擔(dān)著各類重要設(shè)備的驅(qū)動(dòng)任務(wù)，它不僅為用戶提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)為企業(yè)節(jié)約了能源，是一種理想的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。西門子SINAMICS系列具有節(jié)能的特點(diǎn)，本文下面對該系列在節(jié)能方面的特點(diǎn)作一個(gè)簡要說明，供用戶選擇時(shí)進(jìn)行參考。

　　二、西門子變頻器SINAMICS系列節(jié)能分析

　　西門子變頻器SINAMICS系列包含多款產(chǎn)品，為各種行業(yè)中的各類設(shè)備提供了自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案，下面對它的節(jié)能特點(diǎn)做一個(gè)介紹：

　　1. 通過使設(shè)備變速運(yùn)轉(zhuǎn)，將能耗降幅達(dá)到70%

　　用戶通過使用SINAMICS系列變頻器，可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而發(fā)掘出可觀的成本節(jié)約潛力。通過機(jī)械節(jié)流閥和閥門操作的泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)具有特別巨大的節(jié)能潛力。若轉(zhuǎn)而使用變頻器，就會獲得巨大的經(jīng)濟(jì)利益：與機(jī)械控制裝置不同的是，在部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)消耗的功率將始終根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。

　　因此，能量不再白白浪費(fèi)掉，這樣就可取得高達(dá) 60% 的成本節(jié)約，在某些情形下，甚至可以高達(dá) 70%。與機(jī)械控制裝置相比，變速驅(qū)動(dòng)器具有一些明顯的運(yùn)行與維護(hù)優(yōu)點(diǎn)。使用變頻器時(shí)，轉(zhuǎn)矩和電流波動(dòng)大大降低，從而使生產(chǎn)設(shè)施的電網(wǎng)十分穩(wěn)定。另外，通過變頻器的軟氣動(dòng)和停止功能，管道系統(tǒng)中可引起破壞性氣蝕和振動(dòng)的壓力波動(dòng)幾乎被消除。所有這些因素導(dǎo)致整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行壽命大大延長。

　　2. 制動(dòng)時(shí)的能量回收

　　在常規(guī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，制動(dòng)能量將耗散在制動(dòng)電阻器中。SINAMICS G和S變頻器具有能量回收功能，無需使用制動(dòng)電阻器，它們可將再生能量回饋到電網(wǎng)電源中。例如，在提升設(shè)備應(yīng)用中，可以將能耗削減高達(dá) 60%，而這些能量可以在工廠或系統(tǒng)中的其它位置使用。結(jié)果，功耗的降低簡化了系統(tǒng)冷卻形式，便于實(shí)現(xiàn)更為緊湊的設(shè)計(jì)。

　　三、總結(jié)

　　綜上所述，西門子變頻器SINAMICS系列為用戶提供了多種類型，覆蓋各種行業(yè)的變頻調(diào)試裝置，為用戶的選擇和使用提供了理想的解決方案。該系列具有節(jié)能的特點(diǎn)，在本文中進(jìn)行了分析，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求，并且參考本文提供的西門子變頻器SINAMICS系列的節(jié)能特點(diǎn)，進(jìn)行選擇和配置，使得西門子變頻器SINAMICS系列為用戶的控制和生產(chǎn)提供大的支持和幫助。如果用戶需要更多的了解和使用西門子變頻器，我們也會更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。

西門子變頻器如何選型?西門子變頻器選型注意事項(xiàng)
1)根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器，如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載需選siemensMM420/MM440變頻器，如負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載應(yīng)選擇MM430變頻器。
2) 選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電機(jī)的額定功率只能作為參考。另外,應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率變壞。所以在選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器時(shí)，應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過高，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。
3)變頻器若要長電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)應(yīng)該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。
4)對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率(尤其是在樓宇自控等對噪音限制較高的應(yīng)用場所使用時(shí)需注意)、高海拔高度等，此時(shí)會引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。
5)使用變頻器控制高速電機(jī)時(shí)，由于高速電動(dòng)機(jī)的電抗小，會產(chǎn)生較多的高次諧波。選擇用于高速電動(dòng)機(jī)的變頻器時(shí)，應(yīng)比普通電動(dòng)機(jī)的變頻器稍大一些。
6)變頻器用于變極電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運(yùn)行中進(jìn)行極數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)先停止電動(dòng)機(jī)工作，否則會造成電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，惡劣時(shí)會造成變頻器損壞。
7)驅(qū)動(dòng)防爆電動(dòng)機(jī)時(shí)，變頻器沒有防爆構(gòu)造，應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險(xiǎn)場所之外。
8)使用變頻器驅(qū)動(dòng)齒輪減速電動(dòng)機(jī)時(shí)，使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時(shí)，在低速范圍內(nèi)沒有限制;在超過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生潤滑油用光的危險(xiǎn)。因此，不要超過高轉(zhuǎn)速容許值。
9)變頻器驅(qū)動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，與工頻電源相比，會降低輸出容量10%～20%，變頻器的連續(xù)輸出電流要大于同步電動(dòng)機(jī)額定電流與同步牽入電流的標(biāo)幺值的乘積
10)變頻器驅(qū)動(dòng)潛水泵電動(dòng)機(jī)時(shí)，因?yàn)闈撍秒妱?dòng)機(jī)的額定電流比通常電動(dòng)機(jī)的額定電流大,所以選擇變頻器時(shí)，其額定電流要大于潛水泵電動(dòng)機(jī)的額定電流。
11選擇變頻器時(shí)，一定要注意其防護(hù)等級是否與現(xiàn)場的情況相匹配。否則現(xiàn)場的灰塵、水會影響變頻器的*運(yùn)行。
12)單相電動(dòng)機(jī)不適用變頻器驅(qū)動(dòng)。
13)如果變頻器的供電電源是自備電源，加上進(jìn)線電抗器。

西門子系列變頻器如何選擇？

MM4系列是西門子近些年在中國銷售的主力低端變頻器，與其6SE70/71系列工程型變頻器形成低高搭配。

MM4在功率上是250KW以下，6SE70/71則可以覆蓋2.2－2300KW 范圍；MM4側(cè)重簡單應(yīng)用，價(jià)格相對便宜，而6SE70/71側(cè)重高性能和多機(jī)傳動(dòng)解決方案，價(jià)格相對較高。在MM4內(nèi)部又分為：MM410/420/430/440，用以瞄準(zhǔn)多個(gè)不同的市場方向，降低其配置和成本，加強(qiáng)其競爭力。

從功能上來區(qū)分：

MM440是屬于通用型變頻器系列，包括MM410,420,430的MACROMASTER系列的產(chǎn)品，額定功率范圍從120kw到200kw（恒定轉(zhuǎn)矩（CT）控制方式），或者可達(dá)250kw（可變轉(zhuǎn)矩（VT）控制方式）。

6SE70是屬于大型傳動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)裝置范圍從2.2kw~2300kW。電壓從380V到690V。6SE70有書本型和裝柜型兩種。不過目前這款設(shè)備已經(jīng)停產(chǎn)。

SINAMICS是西門子一代的變頻器產(chǎn)品，分為G（普通型）和S（高性能型）兩個(gè)家族。Micromaster，Masterdrive 等變頻器終將統(tǒng)一到SINAMICS系列產(chǎn)品中。

SINAMICS 系列 是新一代變頻器，分S系列和G系列，其中：

S系列相當(dāng)是 MasterDriver 工程型變頻器6se7系列的升級。實(shí)際上已經(jīng)涵蓋了各種驅(qū)動(dòng)范圍（包括伺服定位）。

G 系列相當(dāng)是 MICROMASTER 標(biāo)準(zhǔn)（通用MM系列）變頻器系列的升級。

如果是需要能量回饋的應(yīng)用場合，則建議你從6SE70或者SINAMICS S系列變頻器里面進(jìn)行選擇，因?yàn)樗鼈兛梢詫?shí)現(xiàn)能量回饋，而其他型號變頻器則不行。但是，它們的價(jià)格也是比其他幾種變頻器的要貴一些。

就性能而言，S120 > 6SE70> MM440 > G120。建議你在考慮了成本的條件下，綜合考慮到底該用哪一款變頻器。

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