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   編者語：對于從事制造業(yè)的企業(yè)而言，成本節(jié)約應先從降低資本投資成本開始。而傳動技術的選擇是降低成本的重點，因為電氣傳動是主要的耗能器件，在控制柜內(nèi)占據(jù)的空間大，能量再生時往往需要特殊的散熱措施。

   如今，成本意識已經(jīng)成為各行各業(yè)的共識，它關系到企業(yè)的生存及成功。對于從事制造業(yè)的企業(yè)而言，成本節(jié)約應先從降低資本投資成本開始。但是，從整個生命周期來看，運行成本往往會超過開始的資本投資成本。因此，縝密分析機器和生產(chǎn)設施的能源需求、維修的方便性、可靠性和可維護性才是降低成本的關鍵所在。

　　傳動技術的選擇是降低成本的重點，因為電氣傳動是主要的耗能器件，在控制柜內(nèi)占據(jù)的空間大，能量再生時往往需要特殊的散熱措施。

　　尤其是對于只有幾千瓦的小額定功率應用，變頻器常被看成節(jié)能但并不經(jīng)濟的驅(qū)動解決方案，并且只用在本身需要變速驅(qū)動的技術或過程內(nèi)。但是，市場上也不乏注重整體經(jīng)濟效益的變頻器產(chǎn)品，即便在低額定功率應用場合。

　　節(jié)能效果明顯

　　代為采購的機構(gòu)是不會考慮運營或生命周期成本，它們只會考慮資本投資成本。為了讓客戶直觀地看到高能效傳動技術對運營和生命周期成本的影響，西門子特地委托德國卡爾斯魯厄大學開發(fā)了一種可比較傳統(tǒng)型驅(qū)動解決方案和節(jié)能型解決方案的程序，這一程序還能夠清楚地向用戶或生產(chǎn)設計人員展示在何種前提下、多長時間后收回相對較高的資本投資成本。對于變頻器而言，這一過程只有幾個月時間，在這之后，客戶所得將是投資所帶來的所能節(jié)省下來運行成本。

　　“高效能量回饋”技術

　　一般而言，對于速度需頻繁變化、傳動頻繁變向或負載要求電氣制動的應用場合，采用變頻器是不錯的選擇。例如，眾多使用傳送裝置的場合都可以使用變頻器，包括各種傳送帶、電梯、起重機、運輸車輛、扶梯等等。此外，具有能量再生功能的變頻器的其他典型應用還包括抽水蓄能電站和風力發(fā)電系統(tǒng)。

　　以前需要使用有源反饋式或矩陣式變頻器才能向供電線路饋送機械能或勢能，而出于成本考慮，只有標準傳動任務和/或額定功率較低時才適合使用此類產(chǎn)品。現(xiàn)在有一種新型的能量再生技術能夠克服這一缺陷，這一創(chuàng)新性解決方案不僅具有先進的技術，而且價位更易令人接受，人們稱這一技術為“高效能量回饋”技術。

　　從基本原理和智能回路方面大幅節(jié)省成本

　　使用具有能量再生功能的變頻器產(chǎn)品，在工程設計階段即可降低成本。電氣設計人員完全不必考慮尺寸大小、連接、冷卻或制動電阻等問題，控制柜中不再需要考慮安裝制動電阻、輸入電抗器及其相關連接。與需要本地散熱和浪費能源的制動能量相比，使用能量再生時控制柜和配電室內(nèi)的熱負荷更低。因此許多情況下，可不必使用溫度控制系統(tǒng)，不僅節(jié)省成本，而且節(jié)約空間。

　　能量再生技術還有一個獨特的優(yōu)勢：采用“高效能量回饋”技術的變頻器可產(chǎn)生容性無功功率，從而補償工業(yè)環(huán)境中絕大多數(shù)負載的感性無功功率，從而不必使用或使用較小的昂貴的無功功率補償系統(tǒng)。另外，由于生產(chǎn)企業(yè)的能源成本一般取決于無功功率——因而降低無功功率，可顯著地降低其能源成本。

　　直流母線采用較小的電容，減少了和電網(wǎng)能量的無功交換，由于其容抗相當?shù)停闺娋W(wǎng)提供的電流非常接近理想的方波形狀，從而很大程度上防止了低階諧波的發(fā)生，而低階諧波消耗的能量是非常高的。因此，這種具有能量再生功能的創(chuàng)新性傳動的電流消耗比同樣功率的傳統(tǒng)傳動將低達20%。此類變頻器在傳動的同時還可幫助節(jié)約能耗。不僅如此：許多情況下所用連接電纜的尺寸還將降低22%，從而方便了在生產(chǎn)設施和系統(tǒng)內(nèi)的安裝，明顯降低電纜成本以及電纜中銅的數(shù)量。

　　低諧波的整流方式

　　與標準變頻器相比，采用“高效能量回饋”技術的變頻器的諧波含量要低很多，其11階及以下諧波的含量大大地低于相關標準規(guī)定。因此變頻器的電源側(cè)不需要使用換向電抗器。

　　通過使用這種能量再生型變頻器，電氣設計工程師不用再擔心發(fā)生高速負載變化時傳統(tǒng)傳動直流母線中發(fā)生的電壓尖峰和超限問題，這一變頻器產(chǎn)品能夠自動進行干預以補償這些效應，其方式是在瞬間將多余能量送回電網(wǎng)。

　　在較低額定功率下同樣節(jié)能

　　由于采用了特殊的電路結(jié)構(gòu)，與相同功率下傳統(tǒng)變頻器相比，即使在電動狀態(tài)下也能節(jié)省更多的能量。同時它能夠?qū)⒅苿幽芰糠此突仉娋W(wǎng)，在其他場合下可以此來降低能量成本。加之節(jié)省了制動電阻器成本、節(jié)省了安裝空間、降低了工程和安裝成本和感性無功功率補償，該創(chuàng)新性傳動產(chǎn)品即使在額定功率相當?shù)蜁r也物超所值。

　　各種電網(wǎng)都能連接使用

　　這一產(chǎn)品對電網(wǎng)的要求與市面上普通的變頻器產(chǎn)品一樣，經(jīng)驗證明這一技術在世界各地都可使用，但是有一個例外：由不連接電網(wǎng)的獨立發(fā)電機時，必須使用外部電容器以消除諧振。這種情況必須根據(jù)設置的特殊情況確定電容器的大小。

　　“高效能量回饋”技術是西門子新一代標準變頻器產(chǎn)品的標準配備，因此它可解決各種各種生產(chǎn)/驅(qū)動需求。一方面它可安裝在控制柜（IP20）內(nèi)或電機附近（IP65），另一方面，它既可以做為緊湊型獨立驅(qū)動使用（驅(qū)動一臺電機），也可以做為多軸驅(qū)動單元使用（同時驅(qū)動多臺電機的模塊化驅(qū)動單元）。根據(jù)實際需求，該系列傳動產(chǎn)品具有集成控制功能和/或不同的輸入和輸出，各種需求都可以通過這一西門子標準變頻器系列產(chǎn)品得到滿足。

　　“高效回饋”能量再生技術的優(yōu)勢

　　能量再生：

　　●向電網(wǎng)中回送再生的能量

　　●無需使用制動電阻器

　　●不必安裝、冷卻和連接外部部件——同時節(jié)省了

　　 空間

　　低諧波 低無功功率：

　　●無尖波電流——而是接近理想的方波形狀，從而降        低了畸變無功功率

　　●電流消耗量大約低20%

　　●降低了供電系統(tǒng)的負荷

　　●可使用橫截面積更小的饋電電纜，從而降低了材料  成本

　　無功功率補償，提高了功率因數(shù)

　　●降低了輸入端的容性表現(xiàn)

　　●補償電機和其他電網(wǎng)連接的感性負載的無功功率

　　●降低了供電系統(tǒng)負荷，從而節(jié)約了能量成本

　　●降低了無功電流帶來的損失　　

　　相關鏈接

　　通用變頻器對再生能量最常用的處理方式：

　　1、耗散到直流回路中人為設置的與電容器并聯(lián)的“制動電阻”中，稱之為動力制動狀態(tài)，利用設置在直流回路中的制動電阻吸收電機的再生電能的方式稱為能耗制動。

　　2、使之回饋到電網(wǎng)，則稱之為回饋制動狀態(tài)（又稱再生制動狀態(tài)），也就是所謂的“能量回饋”。實現(xiàn)能量回饋制動就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它采用有源逆變技術，將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng)。