編者語：對(duì)于從事制造業(yè)的企業(yè)而言，成本節(jié)約應(yīng)先從降低資本投資成本開始。而傳動(dòng)技術(shù)的選擇是降低成本的重點(diǎn)，因?yàn)殡姎鈧鲃?dòng)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(shí)往往需要特殊的散熱措施。

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

　　傳動(dòng)技術(shù)的選擇是降低成本的重點(diǎn)，因?yàn)殡姎鈧鲃?dòng)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(shí)往往需要特殊的散熱措施。

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

　　節(jié)能效果明顯

　　代為采購的機(jī)構(gòu)是不會(huì)考慮運(yùn)營或生命周期成本，它們只會(huì)考慮資本投資成本。為了讓客戶直觀地看到高能效傳動(dòng)技術(shù)對(duì)運(yùn)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(xué)開發(fā)了一種可比較傳統(tǒng)型驅(qū)動(dòng)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(shè)計(jì)人員展示在何種前提下、多長時(shí)間后收回相對(duì)較高的資本投資成本。對(duì)于變頻器而言，這一過程只有幾個(gè)月時(shí)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(yùn)行成本。

　　“高效能量回饋”技術(shù)

　　一般而言，對(duì)于速度需頻繁變化、傳動(dòng)頻繁變向或負(fù)載要求電氣制動(dòng)的應(yīng)用場合，采用變頻器是不錯(cuò)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(jī)、運(yùn)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(yīng)用還包括抽水蓄能電站和風(fēng)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(jī)械能或勢能，而出于成本考慮，只有標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)任務(wù)和/或額定功率較低時(shí)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(shù)能夠克服這一缺陷，這一創(chuàng)新性解決方案不僅具有先進(jìn)的技術(shù)，而且價(jià)位更易令人接受，人們稱這一技術(shù)為“高效能量回饋”技術(shù)。

　　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(shè)計(jì)階段即可降低成本。電氣設(shè)計(jì)人員完全不必考慮尺寸大小、連接、冷卻或制動(dòng)電阻等問題，控制柜中不再需要考慮安裝制動(dòng)電阻、輸入電抗器及其相關(guān)連接。與需要本地散熱和浪費(fèi)能源的制動(dòng)能量相比，使用能量再生時(shí)控制柜和配電室內(nèi)的熱負(fù)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(shù)還有一個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢：采用“高效能量回饋”技術(shù)的變頻器可產(chǎn)生容性無功功率，從而補(bǔ)償工業(yè)環(huán)境中絕大多數(shù)負(fù)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(bǔ)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(dāng)?shù)?，使電網(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(dòng)的電流消耗比同樣功率的傳統(tǒng)傳動(dòng)將低達(dá)20%。此類變頻器在傳動(dòng)的同時(shí)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)變頻器相比，采用“高效能量回饋”技術(shù)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)工程師不用再擔(dān)心發(fā)生高速負(fù)載變化時(shí)傳統(tǒng)傳動(dòng)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(dòng)進(jìn)行干預(yù)以補(bǔ)償這些效應(yīng)，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(dòng)狀態(tài)下也能節(jié)省更多的能量。同時(shí)它能夠?qū)⒅苿?dòng)能量反送回電網(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(dòng)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(bǔ)償，該創(chuàng)新性傳動(dòng)產(chǎn)品即使在額定功率相當(dāng)?shù)蜁r(shí)也物超所值。

　　各種電網(wǎng)都能連接使用

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

　　“高效能量回饋”技術(shù)是西門子新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配備，因此它可解決各種各種生產(chǎn)/驅(qū)動(dòng)需求。一方面它可安裝在控制柜（IP20）內(nèi)或電機(jī)附近（IP65），另一方面，它既可以做為緊湊型獨(dú)立驅(qū)動(dòng)使用（驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)），也可以做為多軸驅(qū)動(dòng)單元使用（同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電機(jī)的模塊化驅(qū)動(dòng)單元）。根據(jù)實(shí)際需求，該系列傳動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)變頻器系列產(chǎn)品得到滿足。

　　“高效回饋”能量再生技術(shù)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(dòng)電阻器

　　●不必安裝、冷卻和連接外部部件——同時(shí)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(fù)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(bǔ)償，提高了功率因數(shù)

　　●降低了輸入端的容性表現(xiàn)

　　●補(bǔ)償電機(jī)和其他電網(wǎng)連接的感性負(fù)載的無功功率

　　●降低了供電系統(tǒng)負(fù)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(guān)鏈接

　　通用變頻器對(duì)再生能量最常用的處理方式：

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

　　2、使之回饋到電網(wǎng)，則稱之為回饋制動(dòng)狀態(tài)（又稱再生制動(dòng)狀態(tài)），也就是所謂的“能量回饋”。實(shí)現(xiàn)能量回饋制動(dòng)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(shù)，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)。