天创鸿业智能化云平台|变频器在满载和部分负载时的效率( 四 ) 在许多应用中

上图显示了恒转矩驱动效率与输出电流比IOUT/IOUT-rated（与电机转矩比M/MRated成正比）的函数关系的特性曲线。曲线族的参数为输出频率比fOUT/fOUT-rated ，他与电机速比n/nrated成正比。
2.4.5变频器在非满载时的效率举例
以西门子G150/G130变频器为例，变频器的总功率损失包含以下分量：
?固定功率损耗
?电流相关的传导损耗
?电流相关的开关损耗
?功率相关的传导损耗
?进线电抗器损耗，如果安装的话。
为了简化计算，我们做如下假设：
?公式仅适用于西门子G150/G130风冷变频器。
?变频器不配置进线电抗器。
?直流母线电压VDC等于额定或参考直流母线电压VDC-rated 。
?脉冲频率fP等于出厂设定的脉冲频率fP-rated 。
?电机仅在低于额定转速的恒定磁通范围内运行。
忽略推导过程，我们可以得到如下效率计算公式：

文章图片
根据该公式，在部分负载时的效率仅取决于G150/G130常数kconst（风冷0.15）， kI-Con（风冷0.44）， kI-Switch（风冷0.21）， kP-Con（风冷0.2），以及满载效率η100 ，输出电流比IOUT/IOUT-rated和输出频率比fOUT/fOUT-rated 。对于采用G130或G150变频器的驱动，一旦确定满载变频器效率，就可以使用上述公式在任何给定的部分负载点（即任何输出频率或输出电流）进行直接效率计算。
恒转矩工况：
下图根据上面的公式显示了G130和G150变频器对于恒转矩驱动的部分负载效率。计算基于满载时的典型效率98% 。效率用两种不同的方式表示。在第一个图表中，效率以输出电流为参数表示为输出频率的函数，在第二个图表中，效率以输出频率为参数表示为输出电流的函数。

文章图片
上显示了恒转矩驱动的效率特性曲线，它是输出频率比fout/fout-rated（与电机速度比n/nrated成正比）的函数。曲线族的参数是输出电流比Iout/Iout-rated ，与电机转矩比M/Mrated成正比。

文章图片
上显示了恒转矩驱动的效率特性曲线，他是输出电流比IOUT/IOUT-rated（与电机转矩比M/MRated成正比）的函数。曲线族的参数为输出频率比fOUT/fOUT-rated（与电机速比n/nrated成正比）。
平方转矩工况
在具有平方负载特性M~n2的驱动中，电机转矩M与电机速度n之间存在固定关系，因此变频器输出电流比IOUT/IOUT-rated与变频器输出频率比fOUT/fOUT-rated之间也存在固定关系，可以推导出如下公式:

文章图片

文章图片

文章图片
下面三个图根据上面三个公式显示了G130和G150变频器对于具有平方负载特性M~n2的驱动器在部分负载时的效率。计算基于满载时的典型效率98% 。效率用三种不同的方式表示。在一个图表中，效率表示为输出频率的函数，第二个图表中，效率表示为输出电流的函数，第三个图表中，效率表示为有功输出功率的函数。

文章图片
上图显示了具有平方负载特性驱动的效率特性曲线，该特性曲线是输出频率比fout/fout-rated的函数，该频率比fout/fout-rated与电机速比n/nrated成正比。