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西門子3千瓦變頻器
 | 6SE6420-2UD23-0BA1 MICROMASTER 420 無濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 3kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 3kW 202x 149x 172（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP |
西門子科學家正在參與一項新的科研項目，該項目可就大數(shù)據(jù)的多種商業(yè)應用方式進行分析。歐盟的BYTE項目旨在制定一份路線圖，為實現(xiàn)在2020年以前提高歐洲在大數(shù)據(jù)市場所占份額提供行動方案。BYTE將重點開發(fā)政治措施和技術措施，這些舉措既能大程度利用大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，又可以小化隱私等方面的不利影響。歐盟的BIG項目為大數(shù)據(jù)應用找到了業(yè)務模式和相應技術，BYTE項目是在BIG項目基礎上的進一步推進。除西門子以外，此項目還聚集了其他十家來自工業(yè)和科研領域的合作伙伴。
海量數(shù)據(jù)的智能分析以及更重要的對分散信息的融合蘊含著巨大潛力。舉例而言，工業(yè)企業(yè)已經(jīng)在利用大數(shù)據(jù)技術來尋找節(jié)能空間。當涉及多個數(shù)據(jù)源時，大數(shù)據(jù)分析的難度會更大，例如，要研究特定地區(qū)的工廠和家庭用戶的能源消耗數(shù)據(jù)就比較困難。分析此類信息可以得出工廠的生產(chǎn)情況或個人的使用行為，因而必須對這類信息的使用加以精確和安全的規(guī)范。由多數(shù)據(jù)源融合而來的數(shù)據(jù)量越大，數(shù)據(jù)使用所帶來的正面或負面的影響就越多樣化。BYTE團隊中聚集了自然科學、工程、計算機編程、法律、社會學和經(jīng)濟學領域的專家，專家們通過開展各種案例研究以分析大數(shù)據(jù)的方方面面。
西門子中央研究院的科學家們在BYTE項目中對智能城市展開了案例研究。來自城市、工廠和發(fā)電廠等特殊環(huán)境的信息，經(jīng)過特定的處理方式實現(xiàn)關聯(lián)，西門子稱其為智能數(shù)據(jù)（Smart Data）。例如，手機可以提供用戶行動軌跡的匿名數(shù)據(jù)，汽車可以生成交通路況的數(shù)據(jù)，智能電表提供的數(shù)據(jù)可用于預測未來的能源需求。城市可以利用此類數(shù)據(jù)疏導交通，改善碳足跡，又不侵犯市民的隱私。為實現(xiàn)這一愿景，需進一步制定相關法律并開發(fā)數(shù)據(jù)保護技術。西門子3千瓦變頻器
西門子研究人員與歐洲城市攜手合作，對能源與交通交集領域的大數(shù)據(jù)應用展開研究。他們走訪了能源供應商、市政當局和公共運輸公司的專家，努力推進各個方面的研究。西門子的一些業(yè)務部門已經(jīng)在開發(fā)智能城市解決方案，包括智能電表、樓宇和能源管理系統(tǒng)以及電動交通基礎設施。此外，西門子中央研究院于2013年夏季在維也納啟動了“Aspern智能城市”（Aspern Smart City）研究項目，目前該項目正在推進過程中。
在變頻器應用中，為了防止電機由于過電流或外部原因導致過熱而被損壞，設定電機的溫度保護功能。即當電機的溫度超過一定值時，變頻器跳閘(OFF2)。通常情況下，溫度保護有以下兩種方式：
通過電機的溫度模型對電機進行保護;
當我們對變頻器進行快速調試時，變頻器會根據(jù)電機相關參數(shù)，如功率、電流等參數(shù)來建立電機溫度模型。對于西門子標準電機，電機模型數(shù)據(jù)比較準確，但對于第三方電機，在完成快速調試之后，建議用戶做電機參數(shù)自動識別，如參數(shù)(P0340, P1910)，建立電機等效電路數(shù)據(jù)，以便更好地計算電機內部能量損失。
在變頻器運行過程中，變頻器會實時監(jiān)控實際輸出電流，通過I2t 計算來判斷電機是否過溫，當I2t 計算結果超過P0614 (對于MM420), P0604(對于 MM440,MM430)里所限定的溫度時，變頻器會采取在P0610中所設定的措施，如報警、跳閘等。如下圖1所示：
圖 1 電機溫度保護模型
注：利用電機溫度模型對電機進行溫度保護是西門子標準傳動中所有產(chǎn)品具備的功能。
通過溫度傳感器進行外部保護
常見的溫度傳感器有兩種：PTC; KTY84。
1）PTC 傳感器：
PTC(Positive-Temperature-Characteristic)傳感器是一個具有正溫度特性的電阻。在常溫下，PTC 電阻的阻值不高（50-10O歐姆）。一般情況下，電動機里是把三個PTC 溫度傳感器串聯(lián)連接起來（根據(jù)電動機制造廠家的設計），這樣，“冷態(tài)”下的PTC 電阻值范圍為150 至300 歐姆。PTC 溫度傳感器也常常稱為“冷導體”。但是，在某一特定溫度時，PTC 的阻值會急劇上升。電動機制造廠家是根據(jù)電動機絕緣的常規(guī)運行溫度來選擇這一特定溫度的。由于PTC 傳感器是安裝在電動機的繞組中，這樣，就可以根據(jù)電阻值的變化來判斷電動機是否過熱。PTC 溫度傳感器不能用來測量溫度的具體數(shù)值。
對于變頻器：MM440;MM430;G120提供了電機溫度傳感器的接口，PTC 傳感器保護可以與電機溫度模型同時工作。例如MM440,當電動機的PTC已經(jīng)接到MM440 變頻器的控制端14 和15 時，只要選擇P0601＝1（采用PTC 溫度傳感器）激活電動機溫度傳感器的功能，那么，MM4變頻器就會知道電機的狀態(tài)，過熱時變頻器就會故障跳閘使電動機得到保護。
如果PTC 電阻值超過2000 歐姆，變頻器將顯示故障F0004（電動機過溫）。 如果PTC 電阻值低于100 歐姆，變頻器將顯示故障F0015（電動機溫度檢測信號丟失）。這樣，當電動機過熱和溫度傳感器斷線時，都能使電動機得到保護。
此外，電動機還受到變頻器中電動機溫度模型的監(jiān)控，如下圖，傳感器與溫度模型構成“或”關系，形成了一個電動機過熱保護的冗余系統(tǒng)。
2）KTY84 傳感器：
KTY84 傳感器的原理是基于半導體溫度傳感器（二極管），其電阻值的變化范圍從0℃時的500 歐姆可到300℃時的2600歐姆。KTY84 具有正的溫度系數(shù)，但與PTC 不同，它的溫度特性幾乎是線性的。電阻的性能可以與具有很高溫度系數(shù)的測量電阻兼容。
如果KTY84 傳感器被激活(P0610=2)，變頻器會對KTY傳感器的阻值進行監(jiān)控，同時變頻器也根據(jù)電動機溫度模型自動計算電動機的溫度。KTY84 傳感器識別出斷線時，就發(fā)出報警信號A0512（電動機溫度檢測信號丟失），并自動切換到電動機的溫度模型。如下圖2：
圖 2 溫度模型與傳感器回路
對于變頻器MM420、G110，沒有提供溫度傳感器接口，我們能夠通過電機溫度模型對電機進行溫度保護，同時，我們也可以用數(shù)字端子觸發(fā)外部故障的方式來保護電機，因為對于通常的溫度傳感器，其輸出阻抗會隨溫度成線性關系變化，如下圖3所示。因此傳感器的阻抗能夠反映當前電機溫度，我們可以按照圖4連接方式，隨著傳感器阻值增大，端子5上的電壓會逐漸增大。當電壓超過數(shù)字量的觸發(fā)電壓時，數(shù)字端子有效，觸發(fā)外部故障跳閘。設置參數(shù)如下： P0701, P0702 or P0703 = 29.
圖 3 電阻與溫度關系曲線
圖 4 外部端子觸發(fā)故障
另外，我們也可以利用溫度繼電器來觸發(fā)外部故障，如在西門子低壓產(chǎn)品中，有可以用來測量電機溫度的繼電器，如3RS1000-1CK10，我們可以設定一個限定值，當電機溫度超過此值時，繼電器動作，觸發(fā)外部跳閘。
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