使用电机和驱动工具提高系统能源效率

伦茨L-Force驱动解决方案设计器(DSD)是一套功能强大的工程和配置工具，可帮助机械工程师在运动系统的设计和开发阶段设定正确的方向。伦茨的这种新型加工工具可帮助设计工程师选择正确的驱动器和电机，以实现最佳的机器性能。DSD软件能够准确地确定过程变量，评估组件及其最佳协调。DSD根据用户输入的机器扭矩、时间和运动配置文件大小组件，并生成数据，指定在何处、何时以及通过何种方式可以实现有效节省。获得专利的能源性能证书展示了通过差异化损失模型计算的主要传动系统部件的能源消耗。

现有的软件需要重新计算来比较场景。DSD以简洁易懂的图形格式工作，清楚地显示每个组件的使用情况，并对多个设计场景进行比较分析和回报。DSD简化了设计和尺寸调整过程，并将驱动器节能转化为使用的千瓦、燃料成本和浪费的二氧化碳。DSD在机械性能数据的基础上快速计算解决方案变量，提供可靠的数据。然后用这些值来确定能源成本和二氧化碳排放量。通过比较解决方案，用户可以确定驱动任务的组件的最佳组合和最佳运动顺序。优化的力学和减少的惯性和摩擦，从根本上降低了功率的要求，以满足由驱动器。

高效的汽车

最广泛使用的IE1级电机已被淘汰，并禁止在一些新的安装。DSD是一个特别及时的工具，因为机器市场过渡到更高效率的电机。伦茨开发了紧凑型MF系列电机，以帮助设计工程师避免增加机架尺寸，从而为迁移到IE2级交流电机进行复杂的设计调整。MF系列是市场上的新产品，设计用于带变频器的开环和闭环控制操作。l -力MF交流电机是为比传统的四极电机更高的名义速度而开发的。

由于其特点，MF电机完全符合机器的概念。新型L-force MF三相交流电机的标称频率为120 Hz，速度设置范围为1-24，弥合了传统伺服电机和高效IE2级交流电机之间的差距。MF电机采用高比齿轮箱，实现高达3500转/分钟的更高输出速度。直角齿轮箱和轴向齿轮箱的效率为94%至98%，确保几乎无损失的能量转换。在变速过程中，低惯性意味着更少的能量消耗。在额定运行期间，MF三相电机超过IE2类电机的最低效率，但不受IEC 60034-30的影响。MF可指定为比等效功率的IE2电机小两个尺寸。MF电机的另一个主要优点是其多功能能力。可能需要多个传统电机(不同框架尺寸和功率范围)的应用，现在只需一个MF电机就可以满足，从而降低了昂贵的电机库存。

变频驱动，变频变频器

使用变频器自动调节电机电压，在标准三相交流电机的部分负载操作中产生更好的效率。通常情况下，在部分负载运行时，三相交流电机仍然提供比实际运行条件所需的更大的磁化电流。结合高效变速箱和具有节能VFCeco(电压频率控制经济)的逆变器驱动器，可以节省额外的能源。

内置在伦泽8400逆变器驱动器中，这一节能功能可降低高达30%的能耗。VFCeco专为集中式和分散式变频器设计，传感负载和转矩，然后通过自动降低电机的磁化电流以适应部分负载。VFCeco可以暂时禁用手动控制或满载操作。

在负载变化的情况下(n- setting time < 1sec, VFC < 0.5sec)， VFCeco模式的动态性能优于市场上其他产品。在长时间、极端部分负载阶段的应用中，电压降低可以降低平均所需功率。这使得VFCeco特别适用于部分负载运行，对动态性能要求低，负载变化很少的应用，如物料搬运辊式输送机，输送带，泵和风扇。

可以在DSD中计算和比较提高能源效率的可能性，从而为节能整机提供设计模板。

有关更多建议和两个文本表，请参见:自适应工具，工程可以降低驱动系统的能源消耗。

- Mariusz Jamroz是伦茨美洲高级OEM商务工程师;由Mark T. Hoske编辑，他是CFE媒体、控制工程、工厂工程和咨询指定工程师的内容经理，邮件地址:mhoske@cfemedia.com。

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