文/中達電通股份有限公司 劉元剛
【Abstract】This article mainly introduces the applicatio of Delta’s C2000 transducer on oil field pumping units.
【關鍵詞】變頻器;油田抽油機
【Keywords】transducer; oil field pumping units
C2000變頻器為臺達新一代的高階磁場矢量控制通用變頻器,它以FOC(磁場導向控制)為核心,整合發展出四種控制方式V/F控制、SVC控制、FOCPG控制和TQCPG控制、開環PM馬達控制等多種控制模式及應用控制,滿足大部分產業的應用需求,引領了先進控制技術潮流。不僅如此,對于大多數品牌變頻器只能驅動三相交流異步電動機的現狀,臺達變頻器順應用戶需求,集驅動交流異步感應電機和永磁同步電機于一體,應用靈活,深得用戶喜愛。
油田抽油機上螺桿泵逐步開始使用永磁同步電機,當前永磁同步電機的控制主要是閉環控制,需要外加旋轉編碼器。由于油田場合的特殊性,不僅粉塵大還環境惡劣,因而在應用的過程中編碼器容易受到來自環境的限制,因此目前迫切需要一款能夠開環帶永磁同步電機的驅動器。臺達C2000變頻器為了滿足市場的需求,推出了能夠實現開環控制PM電機的功能。通過在客戶處的大量試驗和驗證,受到了終端客戶的熱烈歡迎。
1 系統的主要電氣配置介紹
臺達變頻器C2000系列一臺;VFD300C43A一臺;永磁同步電機;圓盤式永磁同步電機30KW一臺,規格為額定電壓380V、額定轉速150rpm、電機極數24P、額定電流36A。
2、系統的電氣設備及配件接線
系統的電氣設備及配件接線如圖1和圖2所示:

圖1 系統電氣設備示意圖

圖2 系統接線圖
3 系統的主要調試步驟
(1)將永磁同步電機的相關參數輸入驅動器中,主要參數如表1所示。
表1 永磁同步電機輸入驅動器的主要參數
01-00 |
電機最大頻率 |
MAX Output FREQ |
Hz |
30.00 |
01-01 |
電機額定頻率 |
Motor1 Fbase |
Hz |
30.00 |
01-02 |
電機額定電壓 |
MAX Out-VOLT 1 |
V |
380.0 |
05-33 |
同步電機選擇 |
IM/PM Selection |
|
1 |
05-34 |
額定電流 |
PM Rated Current |
Amps |
36.00 |
05-35 |
額定功率 |
PM Rated Power |
|
30.00 |
05-36 |
額定轉速 |
PM Rated RPM |
rpm |
150 |
05-37 |
電機極數 |
PM Pole number |
|
24 |
05-38 |
電機慣量 |
PM Intertia |
kg |
600.0 |
05-39 |
變頻器自學習出來的參數 |
PM Rs |
ohm |
0.169 |
05-40 |
PM Ld |
mH |
3.03 |
05-41 |
PM Lq |
mH |
3.03 |
05-42 |
PM Magnetic ANGl |
DEG |
0.0 |
05-43 |
|
PM Ke Cofficient |
V |
1852 |
(2)電機參數自學習。設置05-00=13之后,按RUN運行進行電機參數自學習。學習波形如3圖所示。

圖3 學習波形圖
(3)設置PM開環控制方式;00-11=6;控制方式設置為PM馬達開環控制方式。11-00=1;系統慣量自動調整11-01=xx;系統慣量自動調整系數。
(4)試運行。試運行時,逐步調整電機的運行頻率查看電流和頻率運行是否穩定,以便進行相應的參數調整。電機運行頻率如圖4所示,其中黃色曲線為力矩電流;藍色曲線為速度。

圖4 電機運行頻率
4 結束語
由于臺達C2000變頻器不僅內置PLC、擁有優良的驅動性能,還配建大量的高速網絡,提供多種網絡通訊及現場總線模塊,再加上在永磁同步電機控制應用中的優越性能,獲得了用戶的認可和好評。圖5為現場安裝圖片。
 
圖5 現場安裝圖
作者簡介:
劉元剛,1978年3月出生,畢業于遼寧工程技術大學,電力電子及電氣拖動專業,碩士,從事變頻器項目產品企劃、新產品測試完善及協助營銷推廣,有著豐富的業界經驗。
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