人机界面连接组件
以下 HMI 连接组件可用于西门子操作员面板和工业 PC:
转换器
将来自一个物理系统的信号转换到另外一个系统。
示例:RS 232 V.24 信号转换为 TTY 20mA 信号。传输的数据不受影响。
连接器
用于将设备或扩展组件连接到电源、数据电缆或 I/O 设备。
适配器
可改变与核心产品相连的连接器的针脚配置和输出方向。也可用于实现从“n”针脚到“x”针脚的转换。
商品编号
6AV6671-8XE00-0AX0
6AV6671-8XJ00-0AX0
RS422 to RS232 converter
RS422 to TTY converter
一般信息
产品类型标志
由 RS 422 转换为 RS 232 的转换器
由 RS 422 转换为 TTY 的转换器
安装方式/安装
壁板安装/直接安装
是; 可拧紧在 HMI 上
接口
HMI 侧接口
● HMI 侧针脚数量
9; 公 (RS 422)
9; 公 (RS 422)
设备侧接口
● 设备侧针脚数量
9; 公 (RS 232)
15; 母 (TTY)
防护等级和防护类别
IP(周围)
无
标准、许可、证书
CE 标记
是
资格证明/与 RoHS 一致
中国 RoHS 指令
环境要求
运行中的环境温度
● *小值
0 °C
0 °C
● *大值
55 °C
55 °C
运输/储存时的环境温度
● *小值
-20 °C
-20 °C
70 °C
70 °C
相对空气湿度
● 操作,*大值
95 %
95 %
机械/材料
外壳材料(正面)
● 塑料
是
螺栓类型
● Flach
是; HMI 页面
是; HMI 页面
扭矩/力
● 拧紧扭矩,*小值
0.18 N·m; 扭矩过小,将导致螺栓松动
0.18 N·m; 扭矩过小,将导致螺栓松动
● 拧紧力矩,*大值
0.2 N·m
0.2 N·m
● 拧紧扭矩,建议值
0.2 N·m; 扭矩过大,将导致产品损坏
0.2 N·m; 扭矩过大,将导致产品损坏
尺寸
宽度
31 mm
42 mm
高度
50 mm
62 mm
厚度
11 mm
重量
重量(不含包装)
26 g
28 g
供货范围
供货数量,单位(件)
1
其他
商品
否
制造商名称
SIEMENS AG
制造商地址
Gleiwitzerstraße 555, 90475 Nürnberg, Germany
目标设备
适用于所有 SIMATIC HMI RS 422 接口,详情参见相应设备的操作说明书
可用于下列产品
● 产品 1
6AV6642-0*
6AV6642-0*
● 产品 2
6AV6542-0*
6AV6542-0*
● 产品 3
6AV6545-0*
6AV6545-0*
● 产品 4
6AV6644-*
6AV6644-*
● 产品 5
6AV6545-8*
● 产品 6
6AV6640-0C*
6AV6640-0C*
● 产品 7
6AV6643-7BA00-*
6AV6643-7BA00-*
● 产品 8
6AV6643-7CD00-*
6AV6643-7CD00-*
● 产品 9
6AV6643-7DD00-*
6AV6643-7DD00-*
● 产品 10
6AV2124-*
6AV2124-*
● 产品 11
6AV2128-3*
6AV2128-3*
● 产品 13
6AV6647-*
6AV6647-*
● 产品 14
6AV6643-8*
6AV6643-8*
● 产品 15
6AV2123-2*
6AV2123-2*
磁性材料以及变压器的设计,主要说三种,一是硅钢片构成的工频变压器,一种铁硅铝铁粉芯磁环,还有一种是锰锌镍锌材料构成的磁环。三种应用于不同场合,其中硅钢片主要用于工频变压器,因为U值在1.5K附近,适中,Bsat值大,达1.5T,因此抗磁饱和强度。铁硅铝铁粉芯材料U值低,一般在百附近,B值相对硅钢片小,但是比高导材料(锰芯镍锌)大很多,主要用于直流分量大的场合。比如用于BUCK连续电流电路。而锰芯镍锌磁导率很高,*高*达10K,因此耦合性很好,主要用于小信号耦合传输。比如驱动信号以及电压电流采样。这种材料主要绕几匝就能满足感量要求以及合适的激励电流。
说说变压器的设计
首先我们知道变压器是一个激励电感和理想变压器构成,当然还有初次级漏感。但我们可以先假设漏感忽略不记。那么变压器主要参数就是激励电流和匝数了,也就是磁动势。这直接和B值有关。其他条件不变下,NI越大,B值越大,越容易磁饱和。那么好了,现在讨论下NI值怎么取才能让B值处在一个安全的范围内。
相信大家知道B=UH,这是定义出来的,U就是磁导率,就是B与H的比值,U不是常数,但是在小H下B与H成线性关系(一般材料),而H=KNI,K是比例常数,N是匝数,I是激励电流。那好了,如果要减小B值就得减小NI乘积(同一磁环)。激励电流I是和电感量成反比的。如果增大电感量则激励流会下降,但是N就得增大,否则电感量如何上升。我们知道电感量又和N^2成正比,L∝N*N?μ。而U=LI/T,把L值代进去得U∝N*N?μ?I/T。所以
B=μH=kμNI=k(μNUT)/(N^2*μ)=KUT/N
由此式可知B∝1/N。所以增大N就能减小B值,所以理论上我们**让N值无穷大,这样B不容易饱和,但是实际情况总有个度,首先就是我们的变压器功率。
因为我们总要输出一定功率,否则变压器就失去了作用。既然要输出功率那么肯定有一的电流过绕线,若取得很细,则线压降很大,线损很大。若线取得粗则磁环大小限制,不能绕下那么多绕线,所以匝数就有限。除非增大磁环。当然我们不必要取B值太小,否则磁环利用率低,所以我们要取个平衡值。
因此变压器设计首先考虑功率输出,然后确定需要多大的导线。线径确定后就开始选择磁环大小。根据磁环大小来得到一个合适的L值,在该值下算出I,然后乘以N,看是否超出B值,若超出则增大N,直到B值在一定范围内,假如线绕不下则换体积更大的磁环。下面验证为什么不增大导率减少N以用小体积磁环得到大功率输出。
同一磁环不同N下B值趋势:
由上面推导知道B1/B2=N2/N1。所以增大一倍匝数,则B值减少一半。
①相同形状L相同Ur不同下。首先L值不变,因此I值也不变。高μ值下必然得减少N值以保持L不变,所以由L∝N^2*μ知,
N1^2*μ1=N2^2*μ2,
所以μ1/μ2=(N2/N1)^2。
所以N2=(√μ1/μ2)*N1。
由B=KμH得(K是比例常数,由磁环形状决定),当形状一样时K相同。B2/B1=√(μ2/μ1)。所以μ值增大两倍则B值增大√2倍。所以虽然增大μ值能减小N,但是付出的代价确是B值更加趋于饱和状态。
对于BUCK电路,磁环上的绕线纯粹是充当电感,所以流过多少就是多少激励电流。因此BUCK电路一般很少用高磁导率的磁环,而且假如有直流分量的话**用铁硅铝或粉芯,首先他们磁导率低,第二B值大,不容易磁饱和。第三工作频率能上几十KHZ。又因为硅钢片不适合高频,所以BUCK很少使用硅钢片做磁环。
总结一下
能增大N尽量增大N,能用低μ值尽量用低μ值。前提是保证耦合性好。同一磁环增大N则减少B,不同磁环相同L,μ值大,则B值大。
随着变频技术的发展,各种环境下的谐波也是越来越复杂。了解谐波必须对谐波相关的定义有所了解,本文对谐波的相关定义以及谐波失真因数的相关定义进行简介。
一、与谐波相关的定义
1.谐波频率fn
谐波频率是大小等于电源频率(基波频率)的整数倍的频率;
2.谐波阶数n
谐波频率与电源频率的整数比;
3.谐波分量的均方根值
进行非正弦波波形分析时,某一谐波频率下的分量的均方根值;
4.谐波群的均方根值
时间窗内某一谐波的均方根值与其相邻的频谱分量之和的平方根,从而得到相邻频谱的能量部分与该谐波的能量部分之和。
5.间谐波分量
周期量中具有间谐波频率的正弦分量。
二、与谐波失真因数相关的定义
1.总谐波失真THD
THD:某一指定阶数(H)之前所有谐波分量(Gn)之和的均方根值与基波分量(G1)的均方根值之比;
2.谐波群总谐波失真THDG
THDG:谐谐波失真因数波群(g)的均方根值与基波有关的波群的均方根值之比;
3.子群总谐波失真THDS
THDS:谐波子群(sg)的均方根值与基波有关的子波群的均方根值之比;
4.部分加权谐波失真PWHD
PWHD:通过某一组选定的、具有较高阶数的谐波的阶数进行加权的均方根值与基波的均方根值之比;
电容容量咋确定,计算公式要记清。
负载功率除压方,再除三一四得商;
该商再乘两数差,两数求值按下法。
先知现有功因数,反角函数求角度,
求出该角正切值,作为上面第一数;
再设预想功因数,同样方法求角度,
也求该角正切值,作为上面第二数。
电压伏特功率瓦,得出电容是法拉。
功率单位用千瓦,电容单位用微法,
功率乘以正切差,再乘系数看电压。
单相电压二百二,系数六十五点八;
系数若为二十二,电压数值三百八。
提高电路功率因数的意义在于提高电源的利用率、减小无功电流在线路中产生的热损耗和电压损失,提高电路的总体效率。
由于用电设备中,绝大部分是感性负载,所以电路的功率因数也都会小于1(滞后,即电流相位滞后于电压相位),在某些用电场合,还不到0.5,这会造成电能和电源设备的大量浪费。因此应设法提高。
提高功率因数的常用办法是在负载两端并联电容器。其原理是利用电容与电感的电流在相位上刚好相差180°(方向相反),可以相互交换无功电流,从而减少从电源中再摄取无功电流造成的电源浪费以及由此造成的线路热损耗和电压损失。
设负载的功率(有功功率,以下内容中不特别指出时,均指有功功率)为P(单位为W),相电压为U(单位为V),电源频率为f(Hz),当时的功率因数为cosφD,预计提高到的功率因数为cosφG,则需并联的电容器容量C(F)为
当电源频率f=50Hz时,上式中的2πf≈314(即口诀中所说的“再除三一四得商”中的“三一四”)。上式即变为
上式即后一部分口诀所描述的内容,其中的两个正切值是由当时的功率因数(下角标用D)和预计达到的功率因数(下角标用G)通过反三角函数求得各自的功率因数角(口诀中说“反角函数求角度”)后再计算得到的。
若功率P的单位为kW,电容量C的单位为μF,则
(1)当电压U=220V时,上式将进一步简化为
C=65.8P(tgφD-tgφG)
(2)当电压U=380V时,上式将进一步简化为
C=22P(tgφD-tgφG)
这就是口诀的第三部分“功率单位用千瓦,电容单位用微法,功率乘以正切差,再乘系数看电压。单相电压二百二,系数六十五点八;系数若为二十二,电压数值三百八”所描述的内容,其中的“正切差”即是前面口诀中讲述的两个正切值之差。
举例
某感性负载,其额定功率为1.1kW,接在电压为220V、50Hz的电源上工作时,电路的功率因数为0.5。若想将功率因数提高到0.8,求需并联多大容量的电容器?
解:由题意可知:P=1.1kW=1100W,U=220V,f=50Hz,cosφD=0.5,cosφG=0.8,则需并联的电容器容量C为可用公式求取:
用反三角函数先求出现有功率因数为cosφD=0.5的功率因数角φD=60°,再求出该角的正切值tgφD=tg60°=1.732,即口诀中所说的“先知现有功因数,反角函数求角度,求出该角正切值,作为上面第一数”。
再求出预计提高到的功率因数为cosφG=0.8的功率因数角φG=36.9°,tgφG=tg36.9°=0.751,即口诀中所说的“再设预想功因数,同样方法求角度,也求该角正切值,作为上面第二数”。
直接用公式得:
C=65.8P(tgφD-tgφG)=65.8×1.1(1.732-0.751)=71μF
答:需并联容量为71μF的电容器。