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    EM303B系列變頻器與空壓機永磁同步應用

    發布時間 : 2014-11-24 0:00:00    
    一、產品定位
    EM303B定位;高性能開環矢量應用,重點提升了產品性能,要求低頻大轉矩場合。
    市場定位;可靠性方面做了提升,快速加、減速場合,轉速/轉矩精度高的場合。



    二、EM303B產品特點:高性能、快速加減速、控制精度高


    •    額定負載條件下,0.1秒任意加、減速,自動限流,自動穩壓,保證無故障最優控制
    •    無速度傳感器電流矢量控制:轉矩控制精度8%;穩速控制精度±7.5rpm
    •   低頻帶載能力強:SVC/0.5Hz/150%轉矩


     

    三、快速加、減速及優異的電流、電壓控制能力

    EM303B的快速加速、減速能力及優異的電流、電壓控制能力,從電流、電壓波頭的整齊表現可以得到證明




    四、EM303B控制性能顯著提升


    對比項目

    EM303B

    EM303A

    電流環周期

    CPU,電流環周期:125us

    CPU,電流環周期500us

    快速加、減速能力

    設定0.1秒加速、減速,不過壓、不過流

    實際執行時間與負載慣量有關

    同一負載,設定0.1秒加速、減速,過流故障

    至少要設定0.3秒加、減速

    低頻帶載能力

    SVC/0.5Hz/150%轉矩

    SVC/1Hz/150%轉矩

    穩速精度提高

    穩速控制精度±7.5rpm

    穩速控制精度±60rpm

    轉矩控制精度

    控制精度8%

    15%

    轉速跟蹤能力

    任意負載情況下,2秒內完成追蹤,并可自動判斷方向

    追蹤時間不確定,帶載追蹤易過流,低頻追蹤困難


    自動限流能力

    限流精度±10%,不過流

    易過流

    過電壓抑制能力

    過電壓控制精度±10V,不過壓

    易過壓


    五、EM303B產品特點—提高了可靠性

    •   已經過眾多客戶的前期試用,雙核產品共發貨1489臺(雙核產品改進得到EM303B,發貨數截止2013年8月15日).
    •   按IPD流程,提高了產品的可靠性(IPD:集成產品開發)
    •   以市場需求為導向,開發滿足客戶需求的產品
    •   研發過程質量可控,加強了各階段評審點及公司內部的產品測試
    •   中大功率變頻器可靠性提升—減少客戶后顧之憂
    •   中大功率變頻器成本高,影響大,提高可靠性意義重大
    •   EM303B-90kW~200kW全新設計了主回路和結構
    •   優化風道設計,對粉塵等惡劣環境的適應性增強
    •   優化產品熱設計,模塊、電容、電路板散熱更好,增強了產品可靠性
    •  內置直流電抗器,減少輸入端諧波污染,抗電網浪涌能力增強,提高了變頻器的可靠性
    •  體積明顯減小,使客戶能在有限空間內安裝更多的變頻器
    • 設計了透壁安裝組件,可滿足透壁安裝的需求

     
    六、優良的熱設計,早期發現散熱問題





    變頻器在120%過載環境溫度40℃的熱分布圖,模塊結溫和電容溫度有一定裕量
    七、EM303B與EM303A不同之處

    •   雙CPU,運算速度更快,電流環控制速度提升4倍
    •   軟件經過全面測試,產品穩定性明顯提升
    •   算法升級,控制性能極大提升
      •   快速加、減速能力提升
      •   低頻帶載能力提升
      •   穩速精度提高
      •   轉速跟蹤能力提升
    •   自動抑制沖擊性負載,控制電機無故障連續運行能力加強
    •   三防漆工藝改進、風道優化等措施,環境適應性增強
    •   充分的抗擾性測試驗證,抗干擾能力增強
    •   90kW及以上功率,體積變小,可靠性提高

     
    八、已應用于如下低頻大轉矩和高動態響應場合


    九、在螺桿空壓機中的應用
    EM303B螺桿空壓機應用:

    •   支持異步電機驅動的空壓機,EM303B標準產品驅動空壓機達到二級能效標準,接近一級能效標準,可獲得政府100元/kW補貼.
    •   支持永磁同步電機開環控制的空壓機,EM303B螺桿空壓機專用軟件,驅動空壓機達到一級能效標準,可獲得政府200元/kW補貼.

    空壓機異步方案和同步方案的比較
    異步電機空壓機變頻控制方案:能基本消除工頻壓差損耗,比工頻運行條件節能30%~35%,皮帶或聯軸器連接方式,系統有一定機械損耗,額定工況下效率約90%,空載電流相對較大,滿載功率因數0.8~0.9,能效等級二級標準.
    永 磁同步電機空壓機變頻控制方案:轉子磁場由永磁體產生,空載電流接近零,電機損耗小,效率95%以上,功率密度大,體積小,直驅方式可降低機械損耗,寬負 載范圍內保持高功率因數(接近1),提高電能利用效率,有效利用磁阻轉矩,慣量小,響應快,永磁同步空壓機能達到一級能效標準.
    十、正弦永磁同步電機開環控制方案
    大部分同行的同步機解決方案:



    正弦的同步機解決方案:



    客戶收益:低成本、可靠性高、安裝維護方便
    EM303B螺桿空壓機同步解決方案,已在蘇州歐能螺桿技術有限公司批量供貨
     
    正弦螺桿式空壓機永磁同步控制技術:

    •   初始位置自辨識:高頻注入法辨識PMSM轉子的初始位置,保證起動時不反轉
    •   電機參數自學習:變頻器自學習功能獲取電機參數Rs、Ld、Lq、Ef
    •   無PG矢量控制:在不安裝編碼器的條件下實現PMSM矢量控制,降低成本并提高可靠性
    •   空載電流小,功率因數高:空載電流接近零,功率因數接近1

    十一、變頻器接線圖


    •   兼容普樂特等上位機控制器完成壓力閉環,速度指令為4-20mA電流源信號
    •   采用RS485串行通訊,輸出電壓、輸出電流、輸出功率、功率因數等控制參數供顯示

     
    十二、性能測試波形—突加/突卸負載



    十三、性能測試波形—0.1秒滿載加減速



    十四、性能測試波形—0.1秒空載加減速


    十五、EM303B產品規格

    EM303B產品外形尺寸:















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