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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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英威騰GD300-01變頻器在永磁同步空壓機(jī)上的應(yīng)用

英威騰GD300-01變頻器在永磁同步空壓機(jī)上的應(yīng)用

1.介紹

傳統(tǒng)空壓機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)是由變頻器、PLC控制器、操作面板、發(fā)射器、控制開關(guān)以及接觸器構(gòu)成。它有如下缺點(diǎn):控制回路布線復(fù)雜,安裝費(fèi)時(shí),故障排除不方便及控制箱外觀不夠美觀。由英威騰研發(fā)的空壓機(jī)專用GD300-01變頻器集成了一般空壓機(jī)的PLC控制和風(fēng)扇變頻器的啟動(dòng)/停止/速度控制功能,保持了機(jī)頭穩(wěn)定油溫,發(fā)揮潤滑油的最佳性能。本文將介紹使用雙變頻控制系統(tǒng)的應(yīng)用,由空壓機(jī)專用GD300-01變頻器和GD10變頻器共同組成,應(yīng)用于廣州一家工廠的永磁同步空壓機(jī)上。

2.雙變頻永磁同步空壓機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)

空壓機(jī)專用GD300-01變頻器的開發(fā)是基于英威騰Goodrive300變頻器生產(chǎn)平臺(tái)。GD300-01集成了PLC/控制器功能,節(jié)約了PLC/控制器的費(fèi)用,并與PT100溫度檢測功能共同工作,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)扇的變頻控制。與一般的異步變頻空壓機(jī)相比,GD300-01具有如下優(yōu)勢:

用于永磁電機(jī)和壓縮機(jī)主機(jī)的嵌套式完整直連軸結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)更加緊湊,100%的傳輸效率;

無電機(jī)軸承:永磁轉(zhuǎn)子直接安裝在陽轉(zhuǎn)子的延長軸上。無馬達(dá)軸承結(jié)構(gòu),避免了電機(jī)軸承的故障點(diǎn);

電機(jī)體積?。褐挥幸话阏{(diào)頻電機(jī)體積的1/3,安裝方便;

永磁電機(jī)低速時(shí),高效運(yùn)行,比一般的調(diào)頻電機(jī)具有更好的節(jié)能表現(xiàn);

永磁電動(dòng)機(jī)使用高性能釹鐵硼永磁材料,在120℃高溫時(shí)亦無損失。定子線圈由專用耐電暈漆包線制作而成,具有極佳的絕緣特性,使用壽命長;

對同步電機(jī)的快速響應(yīng)速度,出色的排氣響應(yīng)性能;

根據(jù)排氣溫度控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,達(dá)到節(jié)能效果,系統(tǒng)和各部件保持溫度穩(wěn)定的時(shí)間更長。噪聲也因?yàn)轱L(fēng)扇由變頻方法控制而減少。

3.系統(tǒng)原理及控制實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1雙變頻空壓機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

3.2控制實(shí)現(xiàn)

主機(jī)的啟動(dòng)/停止功能是通過通信協(xié)議485控制,頻率由PID設(shè)置,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制;

電磁閥控制邏輯是由主變頻器實(shí)現(xiàn)的,通過中繼終端以控制入口閥;

急停信號與數(shù)字輸入端子相連,選擇慣性停止功能;

溫度PID功能是由主變頻器實(shí)現(xiàn)的,其通過模擬信號來設(shè)置風(fēng)扇變頻器的頻率。調(diào)速信號為0至20mA;

風(fēng)扇的啟動(dòng)/停止功能是由主變頻器(兼容電源頻率啟動(dòng)/停止控制)的終端來控制;

風(fēng)扇故障信號屬于主機(jī)的外部故障信號;

機(jī)械故障通過終端來識(shí)別,當(dāng)識(shí)別到機(jī)械故障時(shí),控制面板上會(huì)顯示報(bào)警;

整個(gè)雙變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的接線圖如圖2所示。

圖2雙變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣接線圖

4.現(xiàn)場情況

4.1電機(jī)參數(shù)

4.2現(xiàn)場圖

5.系統(tǒng)調(diào)試步驟

5.1主變頻器調(diào)試

第1步:電線電纜按照系統(tǒng)接線圖連接并確認(rèn)。切斷觸摸面板的24V電源,并確保接地電纜連接正確(變頻器接地和外殼接地);

注:壓力、溫度和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號是電流信號,所以相應(yīng)的模擬信號輸入端子應(yīng)配置為電流信號;

第2步: P00.18設(shè)定為1,恢復(fù)出廠設(shè)置。根據(jù)電機(jī)實(shí)際情況,設(shè)置最大頻率P00.03和電機(jī)參數(shù),然后再操作電機(jī)參數(shù)自整定;

注:如果SM銘牌上沒有電機(jī)額定電流,請根據(jù)變頻器額定電流或默認(rèn)值設(shè)定P02.19。

第3步:按QUICK / JOG(快/慢)按鈕,減慢轉(zhuǎn)速檢查方向,如果不正確,更換電機(jī)電纜。

第4步:試運(yùn)行。載頻P00.14設(shè)定為4。調(diào)整電機(jī)控制參數(shù),特別是電流環(huán)。P03.09設(shè)定為電機(jī)功率的傳送值,參照表1。

5.2風(fēng)扇變頻器調(diào)試

第1步:電線電纜按照系統(tǒng)接線圖連接并確認(rèn)。

注:風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號是0至20mA。注意終端跳線的位置;

第2步: P00.18設(shè)定為1,恢復(fù)出廠設(shè)置。設(shè)置電機(jī)實(shí)際情況設(shè)置電機(jī)參數(shù)。按QUICK/JOG(快/慢)按鈕,減慢轉(zhuǎn)速檢查方向,如果不正確,更換電機(jī)電纜。

5.3系統(tǒng)調(diào)試

第1步:打開觸摸面板電源,等待系統(tǒng)啟動(dòng);

第2步:進(jìn)入系統(tǒng)配置界面,設(shè)置系統(tǒng)參數(shù):壓力傳感器參數(shù)、溫度傳感器參數(shù)和風(fēng)扇變頻器參數(shù)等等,然后按“一鍵設(shè)置參數(shù)”按鈕。系統(tǒng)將自動(dòng)完成相關(guān)參數(shù)設(shè)定;

第3步:按照觸摸屏說明,調(diào)整用戶參數(shù)、生產(chǎn)參數(shù)和維護(hù)參數(shù),然后運(yùn)行。

5.4變頻器參數(shù)表

主變頻器的參數(shù),見表2。

表2變頻器參數(shù)表

風(fēng)扇變頻器參數(shù)表,見表3。

表3風(fēng)扇變頻器參數(shù)

6.結(jié)論

集成于雙變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的英威騰空壓機(jī)專用GD300-01變頻器在永磁同步空壓機(jī)上的成功應(yīng)用,提供了性價(jià)比更好的空壓機(jī)變頻器系統(tǒng)解決方案,降低了空壓機(jī)控制系統(tǒng)的故障點(diǎn),并提供更好的一站式服務(wù),使螺桿壓縮機(jī)的安裝和維護(hù)非常方便。隨著客戶更高的高效節(jié)能要求,同步電機(jī)越來越多地應(yīng)用于空壓機(jī)。英威騰空壓機(jī)專用GD300-01變頻器將會(huì)引導(dǎo)空壓機(jī)行業(yè)的發(fā)展,生產(chǎn)強(qiáng)大的拖拽能力和完善的控制系統(tǒng)。另外, GD300-01變頻器也可與異步空壓機(jī)兼容。

參考資料:

[1] 深圳市英威騰電氣股份有限公司《GD300-01操作說明書》

[2] 深圳市英威騰電氣股份有限公司《GD10操作說明書》

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