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Goodrive300變頻器在空壓機一體機的應用

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Goodrive300變頻器在空壓機一體機的應用


Goodrive300變頻器在空壓機一體機的應用

摘  要:采用永磁同步電機帶動的空壓機一體機取代傳統異步驅動的空壓機成爲趨勢。 Goodrive300變頻器在該類空壓機上的成功應用,體現出其優異的驅動能力及矢量控制特性,大大提升了空壓機的效率及使用壽命。

關鍵詞:Goodrive300  空压机  永磁同步电机  矢量控制 東莞英威騰變頻器

一、引言

作为近几年来迅速发展的一种节能、高效的新型空压机,同步空压机比异步空压机节电综合率有了明显的提高。但目前我国普遍使用的异步电机驱动螺杆空压机,仍存在系统冗余、效率不高、不具软启动功能、不易于维护等缺陷。为此,寻找合适的驱动装置便变得异常关键,而Goodrive300變頻器与永磁同步电机一起构成的直驱式空压机驱动系统便是其不错的选择。该系统相对于使用交流异步电机作为驱动装置,降低了系统的工作损耗,提升了空压机的工作效率。

二、應用環境分析

2.1    空壓機一體機系統組成

交流永磁同步電機主要是一種轉子是永久磁鐵勵磁的一種同步電動機,該電機轉子的轉速保持與定子旋轉磁場同步的旋轉速度,故因此得名同步電機。

東莞英威騰變頻器無軸承永磁同步電機采用的特殊的無軸結構,就是將電機的轉子與機頭的軸直接聯接在一起,電機沒有了軸承、沒有油封,電機與主機之間沒有皮帶、沒有聯軸器、沒有齒輪,因此不存在任何的機械摩擦損失與傳動損失,傳動效率爲1。

由于電力電子技術和控制技術的飛速發展以及交流永磁同步電機以其結構簡單、性能體積比和性能重量比大、效率高、方便實現直接驅動等優點,在工業控制中得到了越來越廣泛的應用。

2.2     同步空壓機負載特性

由于變頻化的螺杆空壓機利用了變頻器的無級調速特點,通過控制器或變頻器內部的PID調節器,能使供氣穩定;對用氣量波動比較大的場合,又能快速調節響應。傳統空壓機輸出壓力的調節是靠對加卸載閥、調節閥的控制來實現的,調節速度慢,波動大,精度低,輸出壓力不穩定。

東莞英威騰變頻器

三、系統方案

3.1 英威腾Goodrive300變頻器性能介绍

         由于變頻器本身含概了軟啓動器的功能,啓動電流最大在額定電流的1.6倍以內,與工頻啓動一般在額定電流的6倍以上相比,啓動沖擊很小。這種沖擊不僅是對電網的,對整個機械系統的沖擊,也大大減少

         高级矢量控制模式,Goodrive300變頻器支持两种矢量控制模式,其中矢量控制模式0基于高性能32位DSP硬件平台,新型全程三相调制控制技术及精准參數静态自学习能力,可以实现优异控制效果,无论在加减速时间、力矩、转矩动态响应速度、运行电流、电机噪声、稳速精度等方面均有出色表现,对变频电机拥有优异的控制性能。

         標配內置C3濾波器,有效濾除電源輸入側高次諧波,有效防止變頻器整流過程中産生諧波幹擾控制部分及弱電信號,保證系統工作穩定可靠。

         环境适应能力强,完全独立风道设计加法兰安装模式可大幅提高抗击油污、粉尘及湿热等恶劣环境,有效降低变频故障率,延长使用寿命。Goodrive300變頻器钣金件选用热浸镀锌板结合拉铆式固定方案,大大提高其EMC性能及抗腐蚀能力。

         過載能力強,優異電流限幅特性,可有效降低變頻過載、過流保護,最大限度保障生産連續性。

         優越的AVR功能,超強電網適應性,可用于電網長期偏低或電網波動等電源惡劣場合,保障輸出電壓、電流、速度穩定性。

         针对Goodrive300變頻器,深圳市英威腾电气股份有限公司特提供24个月免费保修服务,全球服务网络覆盖,可有效解决客户后顾之忧。

3.2 變頻器選擇

采用永磁同步電機帶動的空壓機需要超過額定轉矩的啓動轉矩,要實現迅速的啓停控制,對控制精度的要求也較高,必須選用矢量控制型變頻器。Goodrive300系列變頻器是一款用來控制異步交流感應電機和永磁同步電機的變頻器,能很好滿足其性能要求。該變頻器在同步電機控制下具有以下技術特點:

         起動轉矩:無PG矢量控制2.5Hz/150%(SVC)

         過載能力:150%額定電流60s,180%額定電流10s,200%額定電流1s

         调速比:无PG矢量控制 1:20

         速度控制精度:無PG矢量控制:±0.2%最高速度

3.2 控制實現

整個變頻驅動系統的電氣接線如圖2所示。

東莞英威騰變頻器

图2 系统电气接线图

四、具體使用效果

 

4.1    系統調試

調試主要包括參數自學習、空載調試及帶載調試幾個階段。

帶載調試時,先將變頻器帶輕載在30HZ運行,查看輸出電流、電壓、轉速是否符合要求。本著先調節輸出轉速,再調節輸出轉矩的原則進行調節。當出現電壓偏高時適度降低電流環比例系數。當出現低頻力矩不足時適度調大同步電機交軸電感或調小電機定子電阻值便行,最終效果超出客戶期望。

4.2    變頻器參數設置

變頻器部分關鍵參數見表2。

2  部分參數設置情況表

功能碼

含義

參數

功能碼

含義

參數

P00.00

速度控制模式

0

P00.01

運行指令通道

2

P14.00

本機通訊地址

2

P00.13

運行方向選擇

2

P14.01

通訊波特率設置

4


P14.02

數據位校驗設置

1


风机变频配置參數

功能碼

含義

參數

功能碼

含義

參數

P00.00

速度控制模式

2

P00.01

運行指令通道

1

P00.09

設定源組合方式

1

P00.13

運行方向選擇

2

P06.03

繼電器RO1輸出選擇

5

P14.00

本機通訊地址

1

P14.01

通訊波特率設置

4

P14.02

數據位校驗設置

1

P14.03

通訊應答延時

20ms




本系統變頻器具有短路、過載、過壓、缺相、失速等多種保護和故障輸出功能,能有效保證系統安全高效的運行。

五、客戶評價

通过在长时间的运行观察和一线员工的反馈,由Goodrive300變頻器驱动的空压机一体机系统运行良好,与传统的异步机带减速装置驱动空压机的方式相比,能效已经可以达到一级能效。

六、結束語

隨著控制技術的發展,電機的制造向著專業化、自動化方向發展。變頻器作爲空壓機的動力驅動設備,以其高效、低噪聲、大啓動轉矩、高可靠性、良好的調速性能、免維護等優越性在油氣生産中有著良好的應用前景。

參考文獻:

[1] 《Goodrive 300变频器产品说明书》深圳市英威腾股份有限公司


相關標簽:變頻器銷售維修

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