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英威腾Goodrive300-01变频器在永磁同步空压机上的应用
摘要：变频螺杆空压机以其优异稳定的性能在空压机行业得到日益广泛的应用，但传统的空压机变频驱动系统在安装和维护时还存在着控制回路接线复杂，安装费时费力，出现故障也不方便查找原因等诸多弊端。英威腾电气股份有限公司根据螺杆空压机市场的发展趋势自主研发了Goodrive300-01空压机专用变频器，其功能丰富、应用灵活简便、性能稳定等优点得到客户广泛认可。
一、引言& &传统的空压机变频驱动系统一般由变频器、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
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& 英威腾Goodrive200A系列变频器在恒压供水上的应用
英威腾Goodrive200A系列变频器在恒压供水上的应用
　　一、引言
　　供水自动控制系统工作时，设备通过安装在供水管网上的高灵敏度压力传感器来检测供水管网在用水量变化时的压力变化，不断向变频器传输变化的信号，经过微电脑判断运算并与设定的压力比较后，向控制器发出改变频率的指令，控制器通过改变频率来改变水泵电机的转速与启用台数，自动调节峰谷用水量，保证供水管网压力恒定，以满足用户用水的需求。GD200A恒压供水原理图如下：
　　图1 一拖多供水原理图
　　二、控制要求
　　本文仅以英威腾变频器在恒压供水使用现场的要求为例进行说明，如图2所示，具体控制要求有如下：
　　? 系统需求2台4千瓦变频器控制道水泵实现恒压供水，其中每台变频器最多可以控制三台泵，其中对变频器及控制要求主要包括：
　　a. PID控制实现供水压力的恒定。
　　b.一拖多控制，减少设备投入，实现变频泵和工频泵的自动切换。
　　c. G/P合一功能，针对不同的负载可以灵活切换。
　　d. 过载能力强，运行稳定。
　　e.体积小巧便于安装。
　　图2 现场图片
　　三、英威腾GD200A变频器介绍
　　Goodrive200A变频器以DSP控制系统为平台，采用矢量化V/F控制技术，并配合多种保护方式，可应用于异步电机，提供优异的驱动性能。产品在风道设计，硬件配置，软件功能方面都极大的提升了客户易用性及环境适应性。产品通过了TUV
SUD的CE认证，给客户的放心使用提供了强有力的保证。
　　技术特点：
　　◆频率设定方式：数字设定、模拟量设定、脉冲频率设定、串行通讯设定、多段速及简易PLC设定、PID设定等，可实现设定的组合和方式切换
　　◆准确的电机参数自学习，可准确的进行旋转或静止的电机参数自学习，调试方便，操作简单，提供更高的控制精度和响应速度
　　◆矢量化的V/F控制性能
　　◆简易供水功能，可以实现最多一拖三，恒压供水控制
　　◆良好的电压、电流控制，有效减少变频器的保护次数
　　◆提供多种制动方式，可快速停车
　　◆较高的整机过温点，更适合在纺织行业环境温度高的场合
　　◆转速追踪再起动功能：实现对旋转中的电机的无冲击平滑起动
　　◆自动电压调整功能：当电网电压变化时，能自动保持输出电压恒定
　　◆提供多种故障保护功能：过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等保护功能
　　四、系统接线及调试
　　整个系统是由一台触摸屏简单设置工艺参数，并能实时监控和记录官网压力情况，便于后续数据分析。两台变频器，每台变频器可以实现三台泵的控制，实现一拖三的恒压供水功能。系统调试
　　调试主要以包括下几个技术点：
　　一是确定反馈源，行程闭环PID控制。
　　二是调节PID参数值，使得管网压力恒定，波动小。
　　三是设置多泵切换参数，实现准确的切换，不出现迟滞和异常。
　　? * 输入变频器基本参数，频率给定方式，加减速时间等。
　　? * 接入反馈源电压信号，通过参数观察其量程范围，通过P5组参数适当校正。
　　? * 单泵运行恒压控制，调节PID参数，使其快速稳定在设定值。
　　? * 设置多泵切换功能参数，满足工艺需求。
　　? * 长期观察系统稳定性。
　　变频器参数设置
　　变频器部分关键参数见表1。
　　表1： GD200A参数设置情况表
　　功能玛功能说明参数值功能玛功能说明参数值
　　P00.00速度控制模式2P09.00PID给定源选择6
　　P00.01运行指令通道1P24.01压力反馈源选择1
　　P00.11加速时间20HZP24.10辅助泵选择3
　　P00.12减速时间20HZ
　　P00.05下限频率20
　　P00.17变频器类型选择1
　　本系统变频器具有短路、过载、过压、缺相、失速等多种保护和故障输出功能，能有效保证系统安全高效的运行。
　　五、结束语
　　将变频控制技术运用于恒压供液领域，控制上增加专用的控制模块，提供了一种优化的恒压供水方案，使用此专用变频器组装供水自动控制系统，具有投资少，自动化程度高，保护功能齐全，运行可靠，操作简便，节水节电效果显著，尤其对水质不构成二次污染，具有优异的性能价格比。
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英威腾Goodrive200A变频器在污水处理中的应用
摘要：使用英威腾GD200A变频器控制螺杆泵恒压往压滤机输送物料，达到污水过滤为清水的过程
　　一、 引言
　　由于工业发展以及生活导致环境污染问题越来越严重，引起工业化国家的重视，全社会正在重视和处理污染问题。于是污水处理显得刻不容缓，公司经营的过滤产品订单巨长，而随着工业控制技术的发展，对于污水处理控制，自动化需求也越来越高。
　　压滤机是一种常用的固液分离设备，广泛用于化工、制药、冶金、染料、食品、陶瓷以及环保等行业。利用一种特殊的过滤介质，通过螺杆泵等泵类对对象施加一定的压力，使得液体渗析出来。
　　二、 控制要求
　　使用英威腾Goodrive200A驱动单螺杆泵电机，从污泥池中抽取污泥送往压滤机中过滤，达到固液分离的效果。过滤完成后，然后再由另一台英威腾变频器驱动单螺杆泵，往压滤机鼓模板中打水，进一步挤压物料中的水分，达到更好的过滤效果(即降低含水率)。
　　运行过程中，由现场安装在管道上的压力变送器检测压力并反馈到仪表控制器，通过PID控制器输出频率给定变频器，从而实现恒压供料的控制，使污泥的运送稳定的进行，达到最佳的过滤效果。
　　三、英威腾变频器介绍
　　Goodrive200A变频器是英威腾公司开发的新一代矢量型变频器，可用来控制异步交流感应电机，产品采用与目前国际最领先完全同步的无速度传感器矢量控制技术，运用DSP控制系统，并且强化产品的可靠性和环境的适应性，功能更优化，应用更灵活，性能更稳定。
　　Goodrive200A变频器具有优异的矢量控制性能，实现转矩控制、速度控制的一体化，能满足不同客户多种应用需求。同时，Goodrive200A变频器具有超出同
　　类产品的防跳闸性能和适应恶劣电网、温度、湿度和粉尘能力，极大提高产品可靠性。
　　四、系统接线及调试
图一主电路
图二控制电路
图三实际接线图
图四柜内接线
图五柜体布局
图六现场控制泵图
图七现场仪表
　　五、 结束语
　　由于螺杆泵启动转矩非常大，这就需要矢量型变频器，启动转矩大，且过载能力强，英威腾GD200A变频器的过载能力是150%额定电流1分钟，180%额定电流10秒，200%额定电流1秒，起动转矩为0.5HZ/150%(无PG矢量控制)，经过现场试验，能够完美的启动螺杆泵并稳定地运行，之前用其他品牌的变频器均存在起动能力不足，跳过电流故障的原因，使用英威腾变频器再也不用担心启动不了螺杆泵了。
　　众所周知，PID控制的最终结果，是恒压控制运行，而对于螺杆泵的恒压控制，不像恒压供水，因为始终有要用水的地方，螺杆泵输送的物料，送往压滤机，而压滤机是个密闭的空间，随着容积的增加，滤液的减少，到最后要使得恒压运行，变频器的频率将会越来越低，经现场试验几个过滤周期，在3HZ频率上还能够稳定运行并保持恒压，不得不说，这就是我想要的产品。
　　责任编辑：DJ编辑
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