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高速永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在空氣懸浮，磁懸浮，壓縮機(jī)上應(yīng)用

發(fā)布者：凱優(yōu) 時(shí)間：2/8/2023 9:51:27 AM

隨著國(guó)家節(jié)能減排政策實(shí)施，國(guó)內(nèi)空氣懸浮，磁懸浮高速風(fēng)機(jī)在國(guó)內(nèi)得以快遞發(fā)展。以前設(shè)備主要依賴(lài)進(jìn)口，隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的增大及國(guó)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(guó)內(nèi)整機(jī)生產(chǎn)應(yīng)時(shí)而生。其中高速永磁電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器前期主要依賴(lài)進(jìn)口品牌。隨著高速空氣懸浮及磁懸浮當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力加大，成本壓力也很大，及考慮供貨,服務(wù)等問(wèn)題，很多企業(yè)一直想選用性?xún)r(jià)比更高的產(chǎn)品。偉創(chuàng)針對(duì)此現(xiàn)狀在AC100平臺(tái)上專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了一款高速永磁電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器。

驅(qū)動(dòng)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(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器也是進(jìn)過(guò)嚴(yán)格的篩選和測(cè)試。在國(guó)內(nèi)﹑外兩地分別聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)偉創(chuàng)高速驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了嚴(yán)格測(cè)試，客戶(hù)對(duì)偉創(chuàng)高速永磁驅(qū)動(dòng)器測(cè)試結(jié)果相當(dāng)?shù)臐M(mǎn)意。偉創(chuàng)高速永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在現(xiàn)場(chǎng)使用中也得到了客戶(hù)的高度認(rèn)可，可替代進(jìn)口品牌驅(qū)動(dòng)器。

一．空氣懸浮高速風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)原理

空浮結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)

1.節(jié)能

空氣懸浮高速風(fēng)機(jī)使用了空氣軸承，直聯(lián)技術(shù)，永磁高速同步電機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)PMSM），無(wú)額外摩擦。懸浮高速風(fēng)機(jī)根據(jù)輸出的（風(fēng)量可調(diào)范圍40%-100%）自動(dòng)調(diào)整電機(jī)功率的消耗，保持設(shè)備運(yùn)行的較高效率。

2.無(wú)振動(dòng)，低噪音

采用空氣軸承及直聯(lián)技術(shù)，無(wú)振動(dòng)產(chǎn)生，空氣懸浮高速風(fēng)機(jī)不需要設(shè)置隔音裝置；重量輕，安裝布線方便。

3.無(wú)潤(rùn)滑油

空氣懸浮高速風(fēng)機(jī)采用了空氣軸承技術(shù)，系統(tǒng)不需要潤(rùn)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(wú)保養(yǎng)

沒(méi)有傳統(tǒng)壓縮機(jī)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(jī)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(shè)備是無(wú)保養(yǎng)的，降低了用戶(hù)的維護(hù)成本，提高供氣系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

5.運(yùn)轉(zhuǎn)控制便利

可在個(gè)人電腦上對(duì)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，壓力，溫度，流量等進(jìn)行自檢并定壓運(yùn)轉(zhuǎn)，負(fù)荷/無(wú)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，超負(fù)荷控制，通過(guò)防喘振控制等實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。系統(tǒng)通過(guò)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?dòng)和手動(dòng)調(diào)整流量。

6.獨(dú)特的氣懸浮軸承

采用流體力學(xué)設(shè)計(jì)，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(wú)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(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器在空氣懸浮高速風(fēng)機(jī)上應(yīng)用調(diào)試步驟

1.高速永磁驅(qū)動(dòng)器工藝接線。

2.驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置。

功能碼號(hào)	功能碼名稱(chēng)	設(shè)定值	定義
F0.00	控制方式	6	同步電機(jī)無(wú)PG矢量控制
F0.02	運(yùn)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(shè)定	根據(jù)要求	客戶(hù)需要運(yùn)行的最大頻率（738HZ）
F0.14	加速時(shí)間	根據(jù)要求	功率越大數(shù)值越大（50S）
F0.15	減速時(shí)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(fù)位
F2.08	端子特性選擇	0100	X3斷開(kāi)有效
F2.30	繼電器輸出1	3	故障報(bào)警輸出
F5.00	電機(jī)類(lèi)型	1	永磁同步電機(jī)
F5.01	電機(jī)級(jí)數(shù)	2	兩級(jí)電機(jī)
F5.02	電機(jī)額定功率	按電機(jī)銘牌設(shè)定	40KW
F5.03	電機(jī)額定頻率	按電機(jī)銘牌設(shè)定	666.7HZ
F5.04	電機(jī)額定轉(zhuǎn)速	按電機(jī)銘牌設(shè)定	40000RPM
F5.06	電機(jī)額定電流	按電機(jī)銘牌設(shè)定	90A
F5.24	同步電機(jī)反電勢(shì)	電機(jī)反電勢(shì)	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(wú)校驗(yàn)

3.進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自整定（靜止自學(xué)習(xí)）。主要是學(xué)習(xí)電機(jī)內(nèi)部參數(shù)（D,Q軸電感等），從而使得驅(qū)動(dòng)器更好的控制電機(jī)（使得電機(jī)溫升低，效率高，及運(yùn)行平穩(wěn)）。

把F5.12設(shè)置為2，然后按驅(qū)動(dòng)器面板上的FWD按鍵開(kāi)始對(duì)電機(jī)進(jìn)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(xué)習(xí)完成。

4.點(diǎn)動(dòng)判定電機(jī)方向，若反轉(zhuǎn)則斷總電源，更換電機(jī)相序。

5.進(jìn)行帶載測(cè)試。

三．現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)

某電機(jī)品牌現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(jī)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(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器性能特點(diǎn)

空氣懸浮，磁懸浮高速永磁電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器是在AC100平臺(tái)上針對(duì)高速永磁電機(jī)開(kāi)發(fā)的一款專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器，偉創(chuàng)是國(guó)內(nèi)掌握控制空氣懸浮，磁懸浮高速永磁電機(jī)技術(shù)核心的驅(qū)動(dòng)器廠家。高速永磁驅(qū)動(dòng)器具有高速特性，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)72000Rpm,電機(jī)效率可達(dá)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(dòng)器，永磁電機(jī)），提高整個(gè)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(dá)72000RPM，電機(jī)效率最高可達(dá)98％以上。

2. 節(jié)能矢量控制算法。高速鼓風(fēng)機(jī)（空氣懸浮，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)）的第一指標(biāo)就是能效等級(jí)，AC100高速永磁驅(qū)動(dòng)器采用自適應(yīng)調(diào)節(jié)電機(jī)定子線圈通電電流損耗；在滿(mǎn)足出口壓力需求下，降低電機(jī)自身?yè)p耗。

3. AC100高速永磁驅(qū)動(dòng)器采用TI高性能的DSP芯片，執(zhí)行速度高達(dá)200M，可靠性更高，載頻更高，獨(dú)特的發(fā)波方式使得永磁電機(jī)溫升更低，噪音更小?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)電機(jī)溫升40-45K，整個(gè)系統(tǒng)噪聲在（75-85dB）。

4. 遠(yuǎn)程智能控制。實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使用情況。

5.現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用能力強(qiáng)。獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)，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(fēng)扇，能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣場(chǎng)合及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度高等空氣懸浮及磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)場(chǎng)合。

獨(dú)立的散熱風(fēng)道設(shè)計(jì)

6. 整機(jī)高可靠性，長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)，寬電壓輸入，三防漆自動(dòng)噴涂工藝等特點(diǎn)能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。

6. 快速響應(yīng)特性。系統(tǒng)最快50mS完成響應(yīng)。根據(jù)客戶(hù)需求快速平穩(wěn)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，使得系統(tǒng)一直運(yùn)行在較佳節(jié)能狀態(tài)。

五．現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試圖片及應(yīng)用圖片

偉創(chuàng)132KW驅(qū)動(dòng)器現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

空氣懸浮壓縮機(jī)圖某污水處理廠現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用圖

五．結(jié)束語(yǔ)及展望

偉創(chuàng)高速永磁電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器系列廣泛應(yīng)用于磁懸浮，空氣懸浮，壓縮機(jī)等高速行業(yè)的各類(lèi)型高速高端應(yīng)用場(chǎng)合，也是國(guó)內(nèi)首家驅(qū)動(dòng)器使用在空氣懸浮及磁懸浮高速鼓風(fēng)機(jī)上，打破了此前行業(yè)驅(qū)動(dòng)器一直只能依賴(lài)進(jìn)口品牌的局面。目前偉創(chuàng)AC100高速永磁專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器針對(duì)空氣懸浮及磁懸浮高速鼓風(fēng)機(jī)解決了諸多技術(shù)壁壘（電機(jī)溫升，電機(jī)效率，瞬間斷電母線電壓自保持等等）。偉創(chuàng)AC100高速永磁專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器在空氣懸浮風(fēng)機(jī)應(yīng)用中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的高精度矢量控制，使運(yùn)行較為安全，在起停過(guò)程中，幾乎感覺(jué)不到機(jī)械系統(tǒng)的沖擊，大大增強(qiáng)了空氣懸浮壓縮機(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中的平穩(wěn)性，同時(shí)節(jié)能效果顯著。

隨著技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)空氣懸浮及磁懸浮技術(shù)日益成熟，加上設(shè)備節(jié)能環(huán)保及設(shè)備維修成本低及生產(chǎn)出無(wú)油氣體，高速空氣懸浮及磁懸浮將會(huì)爆發(fā)式增長(zhǎng)。前期空氣懸浮只做超低壓（低壓1KG）整機(jī)，主要用于污水處理。目前國(guó)內(nèi)多家生產(chǎn)廠家生產(chǎn)4KG機(jī)器已經(jīng)問(wèn)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(jī)市場(chǎng)，將會(huì)給壓縮機(jī)帶來(lái)不小的沖擊和跨時(shí)代的技術(shù)更新。隨著壓縮機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和白日化，目前已經(jīng)眾多壓縮機(jī)廠也正在開(kāi)發(fā)高速空氣懸浮及磁懸浮壓縮機(jī)。

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