天水西门子地区模块代理商

天水西门子地区模块代理商

确定工作周期

 

负载率恒定的工作周期

对于带有恒定接通持续时间的负载循环，在扭矩走势上有特殊要求作为转速函数，例如，M = 常数、M ~ n2、M ~ n 或 P =常数。

下图展示了 S1 工作制（连续工作制）。

在该工作制下，驱动在一个特定工作点上工作，这个工作点需要进行基本负载的设计。基本负载扭矩必须低于 S1特性曲线。而短时超载（例如，在电机加速过程中），则需要进行过载设计。过载电流必须根据要求的过载扭矩计算得出。扭矩峰值必须低于电压极限特性曲线。

负载率变化的工作周期

除了连续工作制（S1）之外，还有负载变化的短时工作制（S6）。它由一系列相同的工作周期组成，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载时间。无断能停转时间。

下图展示工作制 S6（包含空载的连续周期工作制）。

通常，这一工作制后会加上一个固定值（过载系数），用于表示相对负载率：

S6-40%

S6 25%

S6-15%

短时工作制（S6）的过载系数基于连续工作制（S1），更多信息请参见章节“短时工作制（S6）的过载系数”。

提示 工作制 S3 和工作制 S6一样，在 1PH3 电机上，也可以使用短时工作制 S3 的过载系数（S3-40%、S3-25% 或S3-15%）。

 

任意工作周期

下图展示了定义电机转速及扭矩的时间变化的工作周期。

每个时间段都定义了一个负载扭矩。除此以外，还必须在加速段考虑平均的负载转动惯量和电机转动惯量。同样，还需要考虑运动相反方向上的摩擦力矩。

在安装了齿轮箱时，为了确定负载扭矩和由电机产生的加速扭矩，应考虑齿轮箱的传动比和效率。齿轮箱的传动比较高时，和编码器分辨率相关的定位精度也就相对较高。即，在的电机编码器分辨率下，齿轮箱的传动比越高，对需要检测的机床位置的分辨率也就越高。

弱磁区域内的工作周期

弱磁区域内的工作周期需要使用配置工具 SIZER 来配置驱动系统。

允许的电机扭矩

在明确了应用、工作制后，便可以计算大电机扭矩。一般情况下，在加速阶段便可得出大电机扭矩。这里再加上负载扭矩和电机加速所需的扭矩。

然后通过电机极限特性曲线验证大电机扭矩是否合适。

在选择电机时必须考虑以下标准：

遵循动态极限值，即，所有“转速-扭矩”点必须位于相关的极限特性曲线之下。

遵循温度极限值，即，电机处于工作周期内的平均转速时得出的有效电机扭矩必须低于 S1特性曲线（连续工作制）。一个工作周期内的有效电机电流必须低于电机额定电流。

在弱磁区域内，电压极限特性曲线（稳定极限）会对允许的电机扭矩产生限制作用。

额定脉冲频率

1PH3 电机的额定脉冲频率为 4 kHz。不允许以低于 4 kHz 的额定脉冲频率运行电机。

选择电机

异步电机的特性曲线

在电机特性曲线中，有“转速-功率”曲线和“转速-扭矩”曲线，用于描述和 SINAMICS变频器系统一起运行时的特性。更多信息请参见章节“特性曲线”。

根据电机型号的不同，S1曲线（连续工作制）在从静态到额定工作点这一运行阶段有两种形式：采用发热条件允许的大扭矩或采用恒定扭矩。功率会根据扭矩类型随转速提高。

随后是一段恒定功率，在该阶段会出现磁场减弱（弱磁区域）。弱磁区域受电压极限值的限制。

对于 1PH3 电机，除 S1 特性曲线外，还会记录 S3 及 S6 特性曲线。

下图给出典型的“转速-功率”图：

在每个工作点上，电压应起码低于电压极限值 10%，具体降低值视电机模块/电源模块的电源电压类型而定，这样可以确保在主电源电压波动和设定电机参数时，电机仍能安全运行。

1PH3 电机在恒定功率范围内具有高过载能力。在特性曲线图中，一般允许的大过载能力显示为极限值。

电压极限值的偏移量

章节“特性曲线”中的特性曲线是基于电源电压 400 V 且变频器输出电压 380 V 的非调节型电源模块（SLM）得出。

在确定变频器输出电压为 380 V 之外的电机的极限值时，必须根据不同的变频器输出电压将现有电压极限特性曲线作相应偏移。

计算新的电压极限特性曲线示例

下图以电源电压 380 V 且变频器输出电压 355 V 的 SLM 为例展示如何计算电机运行的新的电压极限特性曲线。

输出电压

在选择特性曲线时，电源电压及电源模块对正确配置极为重要。

特性曲线序号

变频器系统

电源电压

电源模块

备注

1	SINAMICS	380 V 3 AC	非调节型/基本电源模块（SLM/BLM）	SLM/BLM 不受控（变频器输出电压大 355 V）
2	400 V 3 AC	SLM/BLM 不受控（变频器输出电压大 380 V）
3	480 V 3 AC	SLM/BLM 不受控（变频器输出电压大 460 V）