Goodrive300变频器在空压机一體(tǐ)机的应用(yòng)

采用(yòng)永磁同步電(diàn)机带动的空压机一體(tǐ)机取代传统异步驱动的空压机成為(wèi)趋势。 Goodrive300变频器在该类空压机上的成功应用(yòng)，體(tǐ)现出其优异的驱动能(néng)力及矢量控制特性，大大提升了空压机的效率及使用(yòng)寿命。

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Goodrive300 空压机永磁同步電(diàn)机矢量控制东莞英威腾变频器

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一、引言
作為(wèi)近几年来迅速发展的一种节能(néng)、高效的新(xīn)型空压机，同步空压机比异步空压机节電(diàn)综合率有(yǒu)了明显的提高。但目前我國(guó)普遍使用(yòng)的异步電(diàn)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(néng)、不易于维护等缺陷。為(wèi)此，寻找合适的驱动装置便变得异常关键，而Goodrive300变频器与永磁同步電(diàn)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(yòng)交流异步電(diàn)机作為(wèi)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、应用(yòng)环境分(fēn)析
2.1 空压机一體(tǐ)机系统组成
交流永磁同步電(diàn)机主要是一种转子是永久磁铁励磁的一种同步電(diàn)动机，该電(diàn)机转子的转速保持与定子旋转磁场同步的旋转速度，故因此得名同步電(diàn)机。、

无轴承永磁同步電(diàn)机采用(yòng)的特殊的无轴结构，就是将電(diàn)机的转子与机头的轴直接联接在一起，電(diàn)机没有(yǒu)了轴承、没有(yǒu)油封，電(diàn)机与主机之间没有(yǒu)皮带、没有(yǒu)联轴器、没有(yǒu)齿轮，因此不存在任何的机械摩擦损失与传动损失，传动效率為(wèi)1。
由于電(diàn)力電(diàn)子技术和控制技术的飞速发展以及交流永磁同步電(diàn)机以其结构简单、性能(néng)體(tǐ)积比和性能(néng)重量比大、效率高、方便实现直接驱动等优点，在工业控制中得到了越来越广泛的应用(yòng)。
2.2 同步空压机负载特性
由于变频化的螺杆空压机利用(yòng)了变频器的无级调速特点，通过控制器或变频器内部的PID调节器，能(néng)使供气稳定；对用(yòng)气量波动比较大的场合，又(yòu)能(néng)快速调节响应。传统空压机输出压力的调节是靠对加卸载阀、调节阀的控制来实现的，调节速度慢，波动大，精度低，输出压力不稳定。

三、系统方案
3.1 英威腾Goodrive300变频器性能(néng)介绍
Ø         由于变频器本身含概了软启动器的功能(néng)，启动電(diàn)流最大在额定電(diàn)流的1.6倍以内，与工频启动一般在额定電(diàn)流的6倍以上相比，启动冲击很(hěn)小(xiǎo)。这种冲击不仅是对電(diàn)网的，对整个机械系统的冲击，也大大减少
Ø         高级矢量控制模式，Goodrive300变频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(néng)32位DSP硬件平台，新(xīn)型全程三相调制控制技术及精准参数静态自學(xué)习能(néng)力，可(kě)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、运行電(diàn)流、電(diàn)机噪声、稳速精度等方面均有(yǒu)出色表现，对变频電(diàn)机拥有(yǒu)优异的控制性能(néng)。
Ø         标配内置C3滤波器，有(yǒu)效滤除電(diàn)源输入侧高次谐波，有(yǒu)效防止变频器整流过程中产生谐波干扰控制部分(fēn)及弱電(diàn)信号，保证系统工作稳定可(kě)靠。
Ø         环境适应能(néng)力强，完全独立风道设计加法兰安装模式可(kě)大幅提高抗击油污、粉尘及湿热等恶劣环境，有(yǒu)效降低变频故障率，延長(cháng)使用(yòng)寿命。Goodrive300变频器钣金件选用(yòng)热浸镀锌板结合拉铆式固定方案，大大提高其EMC性能(néng)及抗腐蚀能(néng)力。
Ø         过载能(néng)力强，优异電(diàn)流限幅特性，可(kě)有(yǒu)效降低变频过载、过流保护，最大限度保障生产连续性。
Ø         优越的AVR功能(néng)，超强電(diàn)网适应性，可(kě)用(yòng)于電(diàn)网長(cháng)期偏低或電(diàn)网波动等電(diàn)源恶劣场合，保障输出電(diàn)压、電(diàn)流、速度稳定性。
Ø         针对Goodrive300变频器，深圳市英威腾電(diàn)气股份有(yǒu)限公司特提供24个月免费保修服務(wù)，全球服務(wù)网络覆盖，可(kě)有(yǒu)效解决客户后顾之忧。
3.2 变频器选择
采用(yòng)永磁同步電(diàn)机带动的空压机需要超过额定转矩的启动转矩，要实现迅速的启停控制，对控制精度的要求也较高，必须选用(yòng)矢量控制型变频器。Goodrive300系列变频器是一款用(yòng)来控制异步交流感应電(diàn)机和永磁同步電(diàn)机的变频器，能(néng)很(hěn)好满足其性能(néng)要求。该变频器在同步電(diàn)机控制下具有(yǒu)以下技术特点:
Ø         起动转矩：无PG矢量控制2.5Hz/150%（SVC）
Ø         过载能(néng)力：150%额定電(diàn)流60s，180%额定電(diàn)流10s，200%额定電(diàn)流1s
Ø         调速比：无PG矢量控制 1：20
Ø         速度控制精度：无PG矢量控制：±0.2%最高速度
3.2 控制实现
整个变频驱动系统的電(diàn)气接線(xiàn)如图2所示。

图2 系统電(diàn)气接線(xiàn)图
四、具體(tǐ)使用(yòng)效果

4.1    系统调试
调试主要包括参数自學(xué)习、空载调试及带载调试几个阶段。
带载调试时，先将变频器带轻载在30HZ运行，查看输出電(diàn)流、電(diàn)压、转速是否符合要求。本着先调节输出转速，再调节输出转矩的原则进行调节。当出现電(diàn)压偏高时适度降低電(diàn)流环比例系数。当出现低频力矩不足时适度调大同步電(diàn)机交轴電(diàn)感或调小(xiǎo)電(diàn)机定子電(diàn)阻值便行，最终效果超出客户期望。
4.2    变频器参数设置
变频器部分(fēn)关键参数见表2。
表2：  部分(fēn)参数设置情况表

功能(néng)码	含义	参数	功能(néng)码	含义	参数
P00.00	速度控制模式	2	P00.01	运行指令通道	1
P00.09	设定源组合方式	1	P00.13	运行方向选择	2
P06.03	继電(diàn)器RO1输出选择	5	P14.00	本机通讯地址	1
P14.01	通讯波特率设置	4	P14.02	数据位校验设置	1
P14.03	通讯应答(dá)延时	20ms

风机变频配置参数

功能(néng)码	含义	参数	功能(néng)码	含义	参数
P00.00	速度控制模式	0	P00.01	运行指令通道	2
P14.00	本机通讯地址	2	P00.13	运行方向选择	2
P14.01	通讯波特率设置	4
P14.02	数据位校验设置	1

本系统变频器具有(yǒu)短路、过载、过压、缺相、失速等多(duō)种保护和故障输出功能(néng)，能(néng)有(yǒu)效保证系统安全高效的运行。
五、客户评价
通过在長(cháng)时间的运行观察和一線(xiàn)员工的反馈，由Goodrive300变频器驱动的空压机一體(tǐ)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(néng)效已经可(kě)以达到一级能(néng)效。
六、结束语
随着控制技术的发展，電(diàn)机的制造向着专业化、自动化方向发展。变频器作為(wèi)空压机的动力驱动设备，以其高效、低噪声、大启动转矩、高可(kě)靠性、良好的调速性能(néng)、免维护等优越性在油气生产中有(yǒu)着良好的应用(yòng)前景。
参考文(wén)献：
[1] 《Goodrive 300变频器产品说明书》深圳市英威腾股份有(yǒu)限公司

关键词:

Goodrive300
空压机
永磁同步電(diàn)机
矢量控制
东莞英威腾变频器