隨著國家節(jié)能減排政策實施,國內(nèi)空氣懸浮,磁懸浮高速風機在國內(nèi)得以快遞發(fā)展。以前設備主要依賴進口,隨著國內(nèi)市場的增大及國內(nèi)高速磁懸浮,空氣懸浮技術(shù)的成熟;磁懸浮,空氣懸浮在國內(nèi)整機生產(chǎn)應時而生。其中高速永磁電機專用驅(qū)動器前期主要依賴進口品牌。隨著高速空氣懸浮及磁懸浮當前市場競爭壓力加大,成本壓力也很大,及考慮供貨,服務等問題,很多企業(yè)一直想選用性價比更高的產(chǎn)品。偉創(chuàng)針對此現(xiàn)狀在AC100平臺上專門開發(fā)了一款高速永磁電機專用驅(qū)動器。
驅(qū)動器具有高性能,低能耗,低噪聲等特性。此次某企業(yè)選用偉創(chuàng)高速永磁電機專用驅(qū)動器也是進過嚴格的篩選和測試。在國內(nèi)﹑外兩地分別聘請專業(yè)人員對偉創(chuàng)高速驅(qū)動器進行了嚴格測試,客戶對偉創(chuàng)高速永磁驅(qū)動器測試結(jié)果相當?shù)臐M意。偉創(chuàng)高速永磁電機驅(qū)動器在現(xiàn)場使用中也得到了客戶的高度認可,可替代進口品牌驅(qū)動器。
一.空氣懸浮高速風機結(jié)構(gòu)及主要特點
結(jié)構(gòu)原理
空浮結(jié)構(gòu)
特點
1.節(jié)能
空氣懸浮高速風機使用了空氣軸承,直聯(lián)技術(shù),永磁高速同步電機(簡稱PMSM),無額外摩擦。懸浮高速風機根據(jù)輸出的(風量可調(diào)范圍40%-100%)自動調(diào)整電機功率的消耗,保持設備運行的較高效率。
2.無振動,低噪音
采用空氣軸承及直聯(lián)技術(shù),無振動產(chǎn)生,空氣懸浮高速風機不需要設置隔音裝置;重量輕,安裝布線方便。
3.無潤滑油
空氣懸浮高速風機采用了空氣軸承技術(shù),系統(tǒng)不需要潤滑油系統(tǒng),向電子,醫(yī)藥,食品等特殊行業(yè)提供干凈的空氣。
4.無保養(yǎng)
沒有傳統(tǒng)壓縮機所必需齒輪箱及油性軸承,采用的一系列高新技術(shù)葉輪與電機不使用聯(lián)軸器,直接連接,智能控制系統(tǒng),關(guān)鍵部件采用AL7075(航空鋁材)這些技術(shù)保證了設備是無保養(yǎng)的,降低了用戶的維護成本,提高供氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。
5.運轉(zhuǎn)控制便利
可在個人電腦上對壓縮機轉(zhuǎn)數(shù),壓力,溫度,流量等進行自檢并定壓運轉(zhuǎn),負荷/無負荷運轉(zhuǎn),超負荷控制,通過防喘振控制等實現(xiàn)無人操作。系統(tǒng)通過調(diào)整葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)流量。根據(jù)吸入空氣的溫度和壓力變化,調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)可以輕易的調(diào)節(jié)流量??梢宰詣雍褪謩诱{(diào)整流量。
6.獨特的氣懸浮軸承
采用流體力學設計,利用高速旋轉(zhuǎn)軸在軸承和軸之間形成空氣膜,軸承與軸之間無摩擦的旋轉(zhuǎn)方式,可較大化提高效率。
二.偉創(chuàng)高速永磁電機專用驅(qū)動器在空氣懸浮高速風機上應用調(diào)試步驟
1.高速永磁驅(qū)動器工藝接線。
2.驅(qū)動器參數(shù)設置。
功能碼號 | 功能碼名稱 | 設定值 | 定義 |
F0.00 | 控制方式 | 6 | 同步電機無PG矢量控制 |
F0.02 | 運行命令通道 | 1 | 端子控制 |
F0.03 | 頻率給定主通道 | 6 | RS485通訊控制 |
F0.11 | 上限頻率數(shù)字設定 | 根據(jù)要求 | 客戶需要運行的最大頻率(738HZ) |
F0.14 | 加速時間 | 根據(jù)要求 | 功率越大數(shù)值越大(50S) |
F0.15 | 減速時間 | 根據(jù)要求 | 功率越大數(shù)值越大(50S) |
F2.02 | 多功能輸入X3 | 9 | 外部故障輸入 |
F2.05 | 多功能輸入X6 | 8 | 故障復位 |
F2.08 | 端子特性選擇 | 0100 | X3斷開有效 |
F2.30 | 繼電器輸出1 | 3 | 故障報警輸出 |
F5.00 | 電機類型 | 1 | 永磁同步電機 |
F5.01 | 電機級數(shù) | 2 | 兩級電機 |
F5.02 | 電機額定功率 | 按電機銘牌設定 | 40KW |
F5.03 | 電機額定頻率 | 按電機銘牌設定 | 666.7HZ |
F5.04 | 電機額定轉(zhuǎn)速 | 按電機銘牌設定 | 40000RPM |
F5.06 | 電機額定電流 | 按電機銘牌設定 | 90A |
F5.24 | 同步電機反電勢 | 電機反電勢 | 300V |
Fd.02 | 通訊波特率選擇 | 0044 | 19200bps |
Fd.03 | Modbus數(shù)據(jù)格式 | 0 | (N,8,1)無校驗 |
3.進行電機參數(shù)自整定(靜止自學習)。主要是學習電機內(nèi)部參數(shù)(D,Q軸電感等),從而使得驅(qū)動器更好的控制電機(使得電機溫升低,效率高,及運行平穩(wěn))。
把F5.12設置為2,然后按驅(qū)動器面板上的FWD按鍵開始對電機進行參數(shù)自整定,面板顯示t-02一閃一閃大概隔幾十秒后自學習完成。
4.點動判定電機方向,若反轉(zhuǎn)則斷總電源,更換電機相序。
5.進行帶載測試。
三.現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)
某電機品牌現(xiàn)場測試數(shù)據(jù):150hp,36000rpm,230A 環(huán)境溫度25℃
頻率(HZ) | 電流(A) | 輸出電壓(V) | 電機溫度(定子)℃ | 外殼溫度℃ |
300 | 49.2 | 172 | 70.6 | 27 |
350 | 77.8 | 216 | 73.4 | 29 |
400 | 115 | 246 | 79.5 | 31 |
460 | 168 | 293 | 84 | 33 |
500 | 172 | 318 | 85.6 | 32 |
四.偉創(chuàng)高速永磁電機專用驅(qū)動器性能特點
空氣懸浮,磁懸浮高速永磁電機專用驅(qū)動器是在AC100平臺上針對高速永磁電機開發(fā)的一款專用驅(qū)動器,偉創(chuàng)是國內(nèi)掌握控制空氣懸浮,磁懸浮高速永磁電機技術(shù)核心的驅(qū)動器廠家。高速永磁驅(qū)動器具有高速特性,最高轉(zhuǎn)速可達72000Rpm,電機效率可達98%以上;使用分段發(fā)波方式等技術(shù)使得系統(tǒng)溫升低(驅(qū)動器,永磁電機),提高整個系統(tǒng)效率,使得系統(tǒng)更加節(jié)能。
1. 高速特性。最高轉(zhuǎn)速可達72000RPM,電機效率最高可達98%以上。
2. 節(jié)能矢量控制算法。高速鼓風機(空氣懸浮,磁懸浮鼓風機)的第一指標就是能效等級,AC100高速永磁驅(qū)動器采用自適應調(diào)節(jié)電機定子線圈通電電流損耗;在滿足出口壓力需求下,降低電機自身損耗。
3. AC100高速永磁驅(qū)動器采用TI高性能的DSP芯片,執(zhí)行速度高達200M,可靠性更高,載頻更高,獨特的發(fā)波方式使得永磁電機溫升更低,噪音更小?,F(xiàn)場測試時電機溫升40-45K,整個系統(tǒng)噪聲在(75-85dB)。
4. 遠程智能控制。實時遠程監(jiān)控系統(tǒng)使用情況。
5.現(xiàn)場環(huán)境適用能力強。獨立風道設計,電器元件不容易受外界的腐蝕等而失效,配有24V高速防塵風扇,能適應現(xiàn)場環(huán)境惡劣場合及現(xiàn)場環(huán)境溫度高等空氣懸浮及磁懸浮鼓風機場合。
獨立的散熱風道設計
6. 整機高可靠性,長壽命設計,寬電壓輸入,三防漆自動噴涂工藝等特點能適應各種惡劣環(huán)境。
6. 快速響應特性。系統(tǒng)最快50mS完成響應。根據(jù)客戶需求快速平穩(wěn)調(diào)整電機轉(zhuǎn)速,使得系統(tǒng)一直運行在較佳節(jié)能狀態(tài)。
五.現(xiàn)場測試圖片及應用圖片
偉創(chuàng)132KW驅(qū)動器現(xiàn)場安裝圖
空氣懸浮壓縮機圖 某污水處理廠現(xiàn)場應用圖
五.結(jié)束語及展望
偉創(chuàng)高速永磁電機專用驅(qū)動器系列廣泛應用于磁懸浮,空氣懸浮,壓縮機等高速行業(yè)的各類型高速高端應用場合,也是國內(nèi)首家驅(qū)動器使用在空氣懸浮及磁懸浮高速鼓風機上,打破了此前行業(yè)驅(qū)動器一直只能依賴進口品牌的局面。目前偉創(chuàng)AC100高速永磁專用驅(qū)動器針對空氣懸浮及磁懸浮高速鼓風機解決了諸多技術(shù)壁壘(電機溫升,電機效率,瞬間斷電母線電壓自保持等等)。偉創(chuàng)AC100高速永磁專用驅(qū)動器在空氣懸浮風機應用中,通過驅(qū)動器對電機的高精度矢量控制,使運行較為安全,在起停過程中,幾乎感覺不到機械系統(tǒng)的沖擊,大大增強了空氣懸浮壓縮機在啟動和運行過程中的平穩(wěn)性,同時節(jié)能效果顯著。
隨著技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)空氣懸浮及磁懸浮技術(shù)日益成熟,加上設備節(jié)能環(huán)保及設備維修成本低及生產(chǎn)出無油氣體,高速空氣懸浮及磁懸浮將會爆發(fā)式增長。前期空氣懸浮只做超低壓(低壓1KG)整機,主要用于污水處理。目前國內(nèi)多家生產(chǎn)廠家生產(chǎn)4KG機器已經(jīng)問世,后續(xù)他們繼續(xù)研發(fā)出8KG或以上壓力產(chǎn)品,這些產(chǎn)品可以替換低壓壓縮機市場,將會給壓縮機帶來不小的沖擊和跨時代的技術(shù)更新。隨著壓縮機行業(yè)競爭的日益激烈和白日化,目前已經(jīng)眾多壓縮機廠也正在開發(fā)高速空氣懸浮及磁懸浮壓縮機。