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          围观这家公司的“黑科技”!高速永磁电机驱动空气悬浮、磁悬浮的技术揭秘!

          作者:admin    发布时间:2020-09-05 12:10     浏览次数 :


          空气悬浮﹑磁悬浮高速压缩机可以替换低压压缩机市场,将会给压缩机(无油压缩机)带来不小的冲击和跨时代的技术更新。


          随着国家节能减排政策实施,国内空气悬浮﹑磁悬浮高速压缩机在国内得以快递发展。以前高速压缩机主要依赖进口,随着国内市场的增大及国内高速磁悬浮﹑空气悬浮技术的成熟;磁悬浮﹑空气悬浮压缩机在国内整机生产应时而生。国内空气悬浮﹑磁悬浮技术日益成熟,加上设备节能环保及设备维修成本低及生产出无油气体,高速空气悬浮及磁悬浮压缩机将会爆发式增长。


          前期空气悬浮﹑磁悬浮高速压缩机只做超低压(低压1KG)整机,主要用于污水处理。


          目前国内多家生产厂家已经生产4KG左右机器,后续他们继续研发出5KG左右或以上压力高速压缩机。空气悬浮﹑磁悬浮高速压缩机可以替换低压压缩机市场,将会给压缩机(无油压缩机)带来不小的冲击和跨时代的技术更新。随着压缩机行业竞争的日益激烈和白日化,为了适应压缩机市场,提高压缩机产品的市场竞争力,压缩机生产厂家也正在探索寻求产品创新。目前已经众多压缩机厂也正在开发高速空气悬浮﹑磁悬浮压缩机。后续压缩机高速化,高效率,节能环保将成为行业趋势。


          目前高速永磁电机专用驱动器前期主要依赖进口品牌。随着高速空气悬浮﹑磁悬浮当前市场竞争压力加大,成本压力也很大,及考虑供货﹑服务等问题,很多企业一直想选用性价比更高的产品。


          伟创针对此现状在AC100平台上专门开发了一款高速永磁电机专用驱动器。驱动器具有高性能,高效率,低能耗,低噪声等特性。此次某企业选用伟创高速永磁电机专用驱动器也是进过严格的筛选和测试。在国内﹑外两地分别聘请专业人员对伟创高速驱动器进行了严格测试,客户对伟创高速永磁驱动器测试结果相当的满意。伟创高速永磁电机驱动器在现场使用中也得到了客户的高度认可,完美替代进口品牌驱动器。


          空气悬浮高速风机结构及主要特点


          结构原理

          空浮压缩机结构


          特点

          1、节能高效

          空气悬浮高速压缩机使用了空气轴承,直联技术,高效叶轮,永磁高速同步电机(简称PMSM),无额外摩擦。空气悬浮高速压缩机根据输出的(风量可调范围40%-100%)自动调整电机功率的消耗,保持设备运行的高效率。


          2、无振动,低噪音

          采用空气轴承及直联技术,无振动产生,空气悬浮高速压缩机不需要设置隔音装置;重量轻,安装布线方便。


          3、无润滑油

          空气悬浮高速压缩机采用了空气轴承技术,系统不需要润滑油系统,向电子,医药,食品等特殊行业提供干净的空气。


          4、无保养

          没有传统压缩机所必需齿轮箱及油性轴承,采用的一系列高新技术叶轮与电机不使用联轴器,直接连接,智能控制系统,关键部件采用AL7075(航空铝材)这些技术保证了设备是无保养的,降低了用户的维护成本,提高供气系统运行的稳定性和可靠性。


          5、运转控制便利

          可在个人电脑上对压缩机转数,压力,温度,流量等进行自检并定压运转,负荷/无负荷运转,超负荷控制,通过防喘振控制等实现无人操作。系统通过调整叶轮的转数调节流量。根据吸入空气的温度和压力变化,调整转数可以轻易的调节流量。可以自动和手动调整流量。


          6、独特的气悬浮轴承

          采用流体力学设计,利用高速旋转轴在轴承和轴之间形成空气膜,轴承与轴之间无摩擦的旋转方式,可最大化提高效率。


          伟创高速永磁电机专用驱动器在空气悬浮高速压缩机上应用调试步骤


          1、高速永磁驱动器工艺接线。

          2、驱动器参数设置。

          功能码号

          功能码名称

          设定值

          定义

          F0.00

          控制方式

          6

          同步电机无PG矢量控制

          F0.02

          运行命令通道

          1

          端子控制

          F0.03

          频率给定主通道

          6

          RS485通讯控制

          F0.11

          上限频率数字设定

          根据要求

          客户需要运行的最大频率(738HZ)

          F0.14

          加速时间

          根据要求

          功率越大数值越大(50S)

          F0.15

          减速时间

          根据要求

          功率越大数值越大(50S)

          F2.02

          多功能输入X3

          9

          外部故障输入

          F2.05

          多功能输入X6

          8

          故障复位

          F2.08

          端子特性选择

          0100

          X3断开有效

          F2.30

          继电器输出1

          3

          故障报警输出

          F5.00

          电机类型

          1

          永磁同步电机

          F5.01

          电机级数

          2

          两级电机

          F5.02

          电机额定功率

          按电机名牌设定

          40KW

          F5.03

          电机额定频率

          按电机名牌设定

          666.7HZ

          F5.04

          电机额定转速

          按电机名牌设定

          40000RPM

          F5.06

          电机额定电流

          按电机名牌设定

          90A

          F5.24

          同步电机反电势

          电机反电势

          300V

          Fd.02

          通讯波特率选择

          0044

          19200bps

          Fd.03

          Modbus数据格式

          0

          (N,8,1)无校验

          3、进行电机参数自整定(静止自学习)。主要是学习电机内部参数(D,Q轴电感等),从而使得驱动器更好的控制电机(使得电机温升低,效率高,及运行平稳)。


          把F5.12设置为2,然后按驱动器面板上的FWD按键开始对电机进行参数自整定,面板显示t-02一闪一闪大概隔几十秒后自学习完成。


          4、点动判定电机方向,若反转则断总电源,更换电机相序。


          5、进行带载测试。


          现场测试数据


          某电机品牌现场测试数据:150hp,36000rpm,230A    环境温度25℃

          频率(HZ)

          电流(A)

          输出电压(V)

          电机温度(定子)℃

          外壳温度℃

          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


          伟创高速永磁电机专用驱动器性能特点


          空气悬浮﹑磁悬浮高速永磁电机专用驱动器是在AC100平台上针对高速永磁电机开发的一款专用驱动器,伟创是国内掌握控制空气悬浮﹑磁悬浮高速永磁电机技术核心的驱动器厂家。高速永磁驱动器具有高速高效特性,最高转速可达72000Rpm,电机效率可达98%以上;使用分段发波方式等技术使得系统温升低(驱动器,永磁电机),提高整个系统效率,使得系统更加节能。


          1、高速高效特性。最高转速可达72000RPM,电机效率最高可达98%以上。

          2、独一无二的节能矢量控制算法。高速压缩机(空气悬浮﹑磁悬浮压缩机)的第一指标就是能效等级,AC100高速永磁驱动器采用自适应调节电机定子线圈通电电流损耗;在满足出口压力需求下,降低电机自身损耗;保证电机运行电流为最小,出力最大,达到最优节能。最大节能达20%-50%。

          3、AC100高速永磁驱动器采用TI高性能的DSP芯片,执行速度高达200M,可靠性更高,载频更高,独特的发波方式使得永磁电机温升更低,噪音更小。现场测试时电机温升40-45K,整个系统噪声在(75-85dB)。


          4、远程智能控制。实时远程监控系统使用情况。

          5、现场环境适用能力强。独立风道设计,电器元件不容易受外界的腐蚀等而失效,配有24V高速防尘风扇,能适应现场环境恶劣场合及现场环境温度高等空气悬浮及磁悬浮鼓风机场合。

          独立的散热风道设计


          6、整机高可靠性,长寿命设计,宽电压输入,三防漆自动喷涂工艺等特点能适应各种恶劣环境。

          7、快速响应特性。系统最快50mS完成响应。根据客户需求快速平稳调整电机转速,使得系统一直运行在最佳节能状态。

          现场测试图片及应用图片

          伟创132KW驱动器现场安装图


          (上)空气悬浮压缩机图    

                (下)某污水处理厂现场应用图


          结束语及展望


          伟创高速永磁电机专用驱动器广泛应用于磁悬浮﹑空气悬浮压缩机等高速行业的各类型高速高端应用场合,也是国内首家驱动器使用在空气悬浮及磁悬浮高速压缩机上,打破了此前行业驱动器一直只能依赖进口品牌的局面。目前伟创AC100高速永磁专用驱动器针对空气悬浮﹑磁悬浮高速风机解决了诸多技术壁垒(电机温升,电机效率,瞬间断电母线电压自保持等等)。


          伟创AC100高速永磁专用驱动器在空气悬浮压缩机应用中,通过驱动器对电机的高精度矢量控制,使运行既安全又高效,在启停过程中,几乎感觉不到机械系统的冲击,大大增强了空气悬浮压缩机在启动和运行过程中的平稳性,同时节能效果显著。


          随着国家节能﹑减排政策实施和空气悬浮﹑磁悬浮高速压缩机技术的发展,前期空气悬浮,磁悬浮高速压缩机主要用于污水处理行业,后续将应用与纺织﹑精加工等行业。国内空气悬浮﹑磁悬浮高速压缩机将会爆发式增长。


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