英威腾Goodrive300-01变频器在永磁同步空压机上的应用

一、引言

   传统的空压机变频驱动系统一般由变频器、PLC控制器、操作面板、变压器、控制开关和接触器等构成，在安装及维护时存在着以下弊端：控制回路接线复杂，安装费时费力，出现故障也不方便查找原因，而且控制柜的整体美观性不足。英威腾针对螺杆空压机专门开发的空压机变频控制系统集成普通空压机PLC控制逻辑，而且还能控制风机变频的启停和调速，以确保机头(油温)温度恒定，发挥润滑油的最佳润滑特性。本文将具体介绍Goodrive300-01空压机专用变频器和Goodrive10变频器组成的双变频控制系统在广州某客户永磁同步空压机上的应用。

二、双变频永磁同步空压机系统的特点

   Goodrive300-01空压机专用变频器是在英威腾Goodrive300变频器产品平台上开发的一款专用产品。变频器将空压机原控制系统中的控制器/PLC功能集成到变频器内，可将控制器/PLC省掉，并且内部集成PT100温度检测功能，实现风机变频控制。与普通异步变频空压机竞争产品相比，具有以下产品功能优势：

 永磁电机与压缩机主机采用内嵌式一体轴直连结构，结构更加紧凑，传动效率100%；

 没有电机轴承：带有永磁体的转子直接安装在阳转子的伸出轴上。这种结构无需使用轴承，从而消除了电机轴承故障点；

 电机体积小，一般约为普通调频电机尺寸1/3，便于拆装；

 电机转速低时，永磁电机仍能保持很高的电机效率，与普通调频主机相比，节能性能更优越；

 永磁同步电动机（PM电机）采用高性能钕铁硼永磁体，120℃不失磁，定子线圈采用变频器专用耐电晕漆包线，绝缘性能卓越，使用寿命更长；

 同步电动机响应速度快，在排气响应度上表现卓越；

 根据排气温度，控制风扇转数，抑制电力浪费，同时因为稳定系统及整体部件的温度，提高了耐久性，而且，风扇的变频化，使噪音进一步减小。

三、系统原理及控制实现

3.2 控制实现

主机的启停由485通讯控制，频率给定为PID控制设定，实现压力闭环控制

电磁阀控制逻辑由主变频实现，用于控制进气阀，由继电器端子实现

急停信号接入开关量输入端子，选择自由停车功能

温度PID功能由主变频实现，通过模拟量控制风机变频器的给定频率，调速信号为：   0—20mA

风机的启停采用端子控制，控制信号由主变频给定（兼容工频启停控制）

风机故障信号为主机的外部故障信号

风机故障信号为主机的外部故障信号

机械故障由端子识别，机械故障识别后，控制屏进行报警处理

整个双变频驱动系统电气接线如图2所示：

四、现场工况

4.1 具体电机参数

4.2 现场图片

五、系统调试步骤

5.1 主变频调试

   第一步：按照系统接线图接线，并检查接线是否正确。先断开触摸屏的24v电源，调试前务必检查接线正确及把地线接好（变频地和外壳地连好）；

注：压力、温度、风机调速信号为电流信号，相应的模拟量输入输出端口选择电流信号。

   第二步：首先P00.18=1,恢复出厂设置，根据电机参数设置最大频率P00.03，然后，输入电机参数，进行电机参数自学习。

注：如果同步电机铭牌没有电机额定电流参数，P02.19按变频器额定电流设定或采用默认值。

   第三步：按QUICK/JOG键，点动看方向，如果方向不正确，更改电机接线。

   第四步：试运行，设置载波频率P00.14=4。0K，调整电机控制参数，主要是电流环参数。P03.09参数要跟据电机的功率不一样设置不同的值，见表1。

5.2 风机变频调试

   第一步：按照系统接线图接线，并检查接线是否正确。注：风机的调速信号时0-20mA的电流信号，注意端子的跳线选择。

    第二步：首先P00.18=1,恢复出厂设置；然后，输入电机参数。按“QUICK/JOG”点动运行，检查电机转向是否正确，如果方向不正确，更改电机接线。

5.3 系统调试

    第一步：接上触摸屏电源，等待系统启动

    第二步：进入系统配置界面，设置系统配置参数：压力传感器参数、温度传感器参数、及风机变频是否启用等信息后，按下“一键设定参数”按钮，系统自动完成相关参数配置。

    第三步：按照触摸屏手册，调整用户参数、厂家参数、维护参数等即可运行。

5.4 变频器参数表

部分主变频器调制参数，见表2。

表2 部分变频器参数表

风机变频参数表，见表3.

表3 风机变频参数表

六、结束语

   英威腾Goodrive300-01空压专用变频器双变频驱动系统在永磁同步空压机上的成功应用，提供了更高性价比的空压机变频系统方案，精简的控制系统减少了空压机故障点，同时也提供了更便捷的一站式服务，使螺杆空压机的安装和维护变得轻松快捷。在进一步追求高效节能的需求下，同步电机在空压机系统上的应用正在迅速发展，英威腾Goodrive300-01空压机变频专用控制系统以其强大的拖动能力和完善的控制系统必将引领空压机行业发展。同时应该说明的是该系统也适用于异步空压机。

参考文献

[1] 《Goodrive 300-01空压机专用变频器产品说明书》深圳市英威腾电气股份有限公司