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节能型馈电技术

在变频器的紧凑性和高能效方面，西门子树立的全新标准：所采用的技术具有世界水准，在更小、更轻和成本低得多的变频器中提供了再生回馈功能。

下列变频器采用了高效馈电技术：

• SINAMICS G120（集成在 PM250 和 PM260 功率单元中）

• SINAMICS G120D

下表介绍了该技术与常规二象限变频器的优点。

三个技术标准特别重要：

• 再生式反馈

• 100 % 制动功率回馈，允许连续制动。这在使用制动电阻器时是不可能的。

• 无需配置制动电阻器。

• 无需外部部件的安装和散热监视等。

• 无功功率失真极低

• 不会产生任何高峰电流消耗，电流波形几乎是正弦波；只需很小的变压器额定功率，无功功率失真降低。

• 为了使采用常规直流回路的变频器达到这样的低谐波电流（进线谐波），需要使用一个 uK = 6 %的进线电抗器。

• 这样就可使电流消耗降低大约 22 %，相当于将电源系统中的损耗降低大约 40 %。

• 降低了电源系统的负荷。

• 通过无功功率补偿，提高了功率因数 cos φ

• 输入略微为容性时 ≅ 0.95（容性）

• 补偿相同电源上电机和其它感性负载的无功功率。

• 整个系统的功耗降低。在一个由一台带电机变频器和相同电源上的一台电机组成的系统中，总功耗降低高达 12 %。

采用高效馈电技术的变频器与标准变频器相比谐波成分大大降低（无功电流分量较低）。高达 11 次的谐波（包括 11次谐波）明显低于相关标准中的规定值。这些相关谐波小于相关标准 (EN 61000-3-12) 中所规定的谐波幅度的一半。

经验证明，这种技术可在世界范围内使用。唯一的例外：在带有单独发电机的“孤立电网”中（不带线路连接），必须使用一个外部电容器来降低谐振。必须根据特定系统的要求对电容器的规格进行设计。

电网短路功率 SK line 与变频器视在功率 Sinverter之间的允许比值：:

S K line ≥ 100× Sinverter ，根据 uK ≤ 1 %

优势

• 以  制动功率实施连续制动

• 通过电机在发电机模式中运行时的再生反馈来实现能量节约

• 省去了制动电阻器、电源电抗器和制动斩波器

• 无需成本较高的制动电阻器配置，不用进行费时的布线

• 与常规紧凑型变频器相比，所需的空间大大减少

• 输入功率降低高达 22 %

• 制动过程中不生成额外热量

• 节省成本

• 节省空间

应用

当一个应用涉及到需要频繁改变速度或旋转方向的运动或者要求以电动方式制动质量时，带有再生反馈功能的变频器对生产企业和设备制造商而言，都是极具吸引力的驱动解决方案。

这也适用于带有垂直运动的应用或带有高惯性矩的驱动负载：

• 输送车辆的驱动

• 剧院的舞台机械设备

• 起重机

• 重负荷运输系统/输送机

• 自动仓储系统

• 离心机

• 再生能源（电力、风力发电）

• 制动测试系统

• 鼓形粉碎机/旋转屏

• 垂直负载吊装

• 工业清洗机器

• 往复输送装置/升降机系统/圆形皮带

• 轧机/输送皮带

• 卷绕机

对于需要长时间施加高制动功率的应用而言，使用“有效整流技术”在很多情况下是很有意义的，该技术可以降低成本和所需的空间。

更多信息

对于带有集成 A 类 EMC 滤波器和 PM250D、具有能量再生功能的 PM250电源模块，由于采用了拓扑结构，其在变频器输入端有效的电容容量比传统的 PM240电源模块上的要大。这导致只要电源模块通电，就会出现更高的容性无功电流。

只有在以低负荷系数确定组驱动器的电缆截面和馈电点时才需要考虑容性无功电流。

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