西門子PLC 6ES7 212-1AE40-0XB0現(xiàn)貨供應(yīng)
西門子PLC 6ES7 212-1AE40-0XB0
電能的功率是電壓和電流的乘積。因為交流電路的電壓和電流均為正弦波變化,因此其功率也是隨著正弦波變化而不斷變化的。
交流電路使用視在功率、有功功率、無功功率來表征功率情況。
首先我們講解有功功率的含義,電能是通過用電設(shè)備轉(zhuǎn)化為其他能量被利用的。例如乘坐高鐵時電能被轉(zhuǎn)換為機械能;給電池充電時,電能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;使用電燈照明時電能被轉(zhuǎn)換為熱能。
這些能量轉(zhuǎn)換的功率在一個交變周期上的平均值就是有功功率。有功功率通常用符號P來表示,它反應(yīng)的是被用電設(shè)備轉(zhuǎn)換為其他形式并消耗的功率。數(shù)值上等于電壓、電流有效值的乘積,再乘以電壓、電流相位差φ的余弦。其表達式為P=UIcosφ,單位為瓦(W)、千瓦(KW)和兆瓦(MW)交流電路中存在大量的電感性原件和電容性原件。電感性原件先在半個周期吸收電能,轉(zhuǎn)換為電感內(nèi)的磁場能,并在另外半個周期釋放磁場能,轉(zhuǎn)換為電能反饋給電源。
而電容性原件先在半個周期吸收電能轉(zhuǎn)換為電容內(nèi)的電場能。并在另外半個周期釋放電場能,轉(zhuǎn)換為電能反饋給電源。這兩種能量交換的功率也是隨時間變化的,其估值被稱為無功功率。
無功功率通常用符號Q來表示,反應(yīng)的是用電設(shè)備與電源周期性的進行交換,但沒有被消耗的功率。數(shù)值上等于電壓、電流有效值的乘積,再乘以電壓電流相位差φ的正弦。其表達式為Q=UIsinφ,單位為乏(var)和千乏(Kvar)為功率因數(shù)角,也就是電壓與電流向量的夾腳。
通常我們把電氣設(shè)備的是在功率稱為容量。如果交流電路中存在電感性原件或電容性原件,電源提供的一部分功率就將用于這些元件的充放電,實際上得到利用功率減少了,我們將有功功率與視在功率的比值定義為功率因素。
功率因數(shù)越大,說明電源功率的利用率也高,用電設(shè)備利用電源的能力也越強烈,在數(shù)值上功率的速度等于電壓與電流相位差的余弦由于電動機轉(zhuǎn)子慣性的緣故,異步電機從切除電源到停轉(zhuǎn)有一個過程,需要一段時間。為了縮短輔助時間、提高生產(chǎn)效率,許多機床(如萬能銑床、臥式鏜床、組合機床等)都要求能迅速停車和精確定位。這就要求對電動機進行制動,強迫其立即停車。
機床上制動停車的方式有兩大類:機械制動和電氣制動。機械制動是利用機械或液壓制動裝置制動。電氣制動是由電動機產(chǎn)生一個與原來旋轉(zhuǎn)方向相反的力矩來實現(xiàn)制動。機床中常用的電氣制動方式有能耗制動和反接制動。
能耗制動的原理是:在切除異步電動機的三相電源之后,立即在定子繞組中接入直流電源,轉(zhuǎn)子切割恒定磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電流與恒定磁場作用產(chǎn)生制動力矩,使電動機高速旋轉(zhuǎn)的動能消耗在轉(zhuǎn)子電路中。當(dāng)轉(zhuǎn)速降為零時,切除直流電源,制動過程完畢。能耗制動的優(yōu)點是:制動準(zhǔn)確、平穩(wěn)、能量消耗小。其缺點是:制動力較?。ǖ退贂r尤為突出),需要直流電源。能耗制動適用于要求制動準(zhǔn)確、平穩(wěn)的場合,如磨床、龍門刨床及組合機床的主軸定位等。
反接制動是利用改變異步電動機定子繞組上三相電源的相序,使定子產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生強力制動力矩。反接制動時,旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度很大,定子電流也很大,因此制動迅速。但在制動過程中有較大沖擊,對傳動機構(gòu)有害,能量消耗也較大。此外,在速度繼電器動作不可靠時,反接制動還會引起反向再起動。因此反接制動方式常用于不頻繁起動、制動時對停車位置無精確要求而傳動機構(gòu)能承受較大沖擊的設(shè)備中如銑床、鏜床、中型車床主軸的制動
驅(qū)動電路作為逆變電路的一部分,對變頻器的三相輸出有著巨大的影響。驅(qū)動電路的設(shè)計一般有這樣幾種方式(1)分立插腳式組件組成的驅(qū)動電路;(2)光耦驅(qū)動電路;(3)厚膜驅(qū)動電路;(4)專用集成塊驅(qū)動電路等幾種。
(1) 分立插腳式組件的驅(qū)動電路
分立插腳式組件組成的驅(qū)動電路在80年代的日本和中國臺灣變頻器上被廣泛使用,主要包括日本(富士:G2、G5、三肯:SVS、SVF、MF、春日、三菱Z系列K系列等)中國臺灣(歐林、普傳、臺安)等一系列變頻器。隨著大規(guī)模的發(fā)展及貼片工藝的出現(xiàn),這類設(shè)計電路復(fù)雜,集成化程度低的驅(qū)動電路已逐漸被淘汰。
(2) 光耦驅(qū)動電路
光耦驅(qū)動電路是現(xiàn)代變頻器設(shè)計時被廣泛采用的一種驅(qū)動電路,由于線路簡單,可靠性高,開關(guān)性能好,被歐美及日本的多家變頻器廠商采用。由于驅(qū)動光耦的型號很多,所以選用的余地也很大。驅(qū)動光耦選用較多的主要由東芝的TLP系列,夏普的系列,的HCPL系列等。以東芝TLP系列光耦為例。驅(qū)動IGBT模塊主要采用的是TLP250,TLP251兩個型號的驅(qū)動光耦。對于小電流(15A)左右的模塊一般采用TLP251。外圍再輔佐以驅(qū)動電源和限流電阻等就構(gòu)成了的驅(qū)動電路。而對于中等電流(50A)左右的模塊一般采用TLP250型號的光耦。而對于更大電流的模塊,在設(shè)計驅(qū)動電路時一般采取在光耦驅(qū)動后面再增加一級放大電路,達到安全驅(qū)動IGBT模塊的目的。
(3) 厚膜驅(qū)動電路
厚膜驅(qū)動電路是在阻容組件和技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種混合集成電路。它是利用厚在基片上模式組件和連接導(dǎo)線,將驅(qū)動電路的各組件集成在一塊陶瓷基片上,使之成為一個整體部件。使用驅(qū)動厚膜對于設(shè)計帶來了很大的方便,提高了整機的可靠性和批量生產(chǎn)的一致性,同時也加強了技術(shù)的保密性?,F(xiàn)在的驅(qū)動厚膜往往也集成了很多保護電路,檢測電路。應(yīng)該說驅(qū)動厚膜的技術(shù)含量也越來越高。
(4) 專用集成塊驅(qū)動電路
現(xiàn)在還出現(xiàn)了專用的集成塊驅(qū)動電路,主要由IR的IR2111,IR2112,IR2113等,其它還有三菱的EXB系列驅(qū)動厚膜。三菱的M57956,M57959等驅(qū)動厚膜。
此外,現(xiàn)在的一些歐美變頻器在設(shè)計上采用了高頻隔離加入了驅(qū)動電路中(如丹佛斯VLT系列變頻器)。應(yīng)該說通過一些高頻的變壓器對驅(qū)動電路的電源及信號的隔離,增強了驅(qū)動電路的可靠性,同時也有效地防止了強電部分的電路出現(xiàn)故障時對弱電電路的損壞。在實際的維修中我們也感覺到這種驅(qū)動電路故障率很低,大功率模塊也極少出現(xiàn)問題。
在我們平時的日常生產(chǎn)使用中,大功率模塊損壞是一種常見的故障現(xiàn)象