该公式可用于单独计算变频器的满载效率,该效率与进线电压和所连接电机的功率因数有关。
如果根据典型功率因数cosφMot=0.88(功率范围为100kW至1000kW的4极异步电动机)计算变频器的效率,则可获得以下西门子变频器满载时的典型效率值供参考:
• S120基本整流满载效率典型值为99%
• S120回馈整流满载效率典型值为98.5%
• S120有源整流满载效率典型值为97.5%
• S120逆变单元满载效率典型值为98.5%
• G130/G150变频器在满载且脉冲频率为出厂设定值时的效率典型值为97.7-98.3%
• S150有源整流变频器在满载且脉冲频率为出厂设定值时的效率典型值为96-96.5%
2.4.2变频器非满载时的效率
变频器样本或手册中给定的总功率损耗PL-100是变频器在满载下的最大值,正常情况下,损耗相应会低一些。
总功率损耗PL-100有三个不同的功率损耗分量:
• 固定功率损耗(不考虑负载条件)
• 电流相关的功率损耗(与输出电流成比例)
• 功率相关的功率损耗(与有功输出功率成比例)
固定功率损耗PL const与负载无关:PL const=kconst*PL-100
固定功率损耗在所有的各类整流、逆变和变频器中都存在,它们包括风扇和风扇变压器的功率损耗,由电容漏电流和平衡电阻中的电流引起的直流母线的功率损耗,以及线路板(印刷电路板)中的功率损耗。
电流相关的功率损耗与输出电流IOut=电机电流IMot成正比,并细分为:
a)电流相关的传导损耗PL-I-CON:
它们存在于所有的变频器或逆变器中,主要包括逆变器中功率半导体IGBT的导通损耗,与输出电流=电机电流成正比。公式中IOut/IOut-rated确定了变频器在部分负载时的输出电流IOut与满载时的额定电流IOut-rated之间的关系。
b)电流相关的开关损耗PL-I-Switch:
它们存在于所有的变频器或逆变器中,主要包括逆变器中功率半导体IGBT的开关损耗,就像电流相关的传导损耗一样,与输出电流=电机电流成比例。此外,它们还取决于在部分负载时的直流母线电压VDC和脉冲频率fp。VDC-rated是额定或参考的直流母线电压,fp-rated是工厂设定的脉冲频率。公式中IOut/IOut-rated确定了变频器在部分负载时的输出电流IOut与满载时的额定电流IOut-rated之间的关系。
功率相关的功率损耗与有功输出功率成正比,并细分为:
a)功率相关的传导损耗PL-P-Con:
它们存在于各类整流和所有的变频器中,包括进线侧整流器中功率半导体的传导损耗,并且与有功输出功率成正比。公式中POut/POut-100确定了变频器在部分负载时的有功输出功率POut与满载时的有功输出功率POut-100之间的关系。
b)功率相关的开关损耗PL-P-Switch: