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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(fā)展出四種控制方式V/F控制、SVC控制、FOCPG控制和TQCPG控制、開環(huán)PM馬達控制等多種控制模式及應用控制，滿足大部分產(chǎn)業(yè)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(shù)品牌變頻器只能驅動三相交流異步電動機的現(xiàn)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(huán)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(huán)境惡劣，因而在應用的過程中編碼器容易受到來自環(huán)境的限制，因此目前迫切需要一款能夠開環(huán)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(xiàn)開環(huán)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(tǒng)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(guī)格為額定電壓380V、額定轉速150rpm、電機極數(shù)24P、額定電流36A。
2、系統(tǒng)的電氣設備及配件接線
系統(tǒng)的電氣設備及配件接線如圖1和圖2所示：
圖1 系統(tǒng)電氣設備示意圖
圖2 系統(tǒng)接線圖
3 系統(tǒng)的主要調試步驟
（1）將永磁同步電機的相關參數(shù)輸入驅動器中，主要參數(shù)如表1所示。
表1 永磁同步電機輸入驅動器的主要參數(shù)
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01-00 |
電機最大頻率 |
MAX Output FREQ |
Hz |
30.00 |
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01-01 |
電機額定頻率 |
Motor1 Fbase |
Hz |
30.00 |
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01-02 |
電機額定電壓 |
MAX Out-VOLT 1 |
V |
380.0 |
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05-33 |
同步電機選擇 |
IM/PM Selection |
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1 |
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05-34 |
額定電流 |
PM Rated Current |
Amps |
36.00 |
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05-35 |
額定功率 |
PM Rated Power |
|
30.00 |
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05-36 |
額定轉速 |
PM Rated RPM |
rpm |
150 |
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05-37 |
電機極數(shù) |
PM Pole number |
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24 |
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05-38 |
電機慣量 |
PM Intertia |
kg |
600.0 |
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05-39 |
變頻器自學習出來的參數(shù) |
PM Rs |
ohm |
0.169 |
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05-40 |
PM Ld |
mH |
3.03 |
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05-41 |
PM Lq |
mH |
3.03 |
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05-42 |
PM Magnetic ANGl |
DEG |
0.0 |
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05-43 |
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PM Ke Cofficient |
V |
1852 |
（2）電機參數(shù)自學習。設置05－00＝13之后，按RUN運行進行電機參數(shù)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(huán)控制方式；00－11＝6；控制方式設置為PM馬達開環(huán)控制方式。11－00＝1；系統(tǒng)慣量自動調整11－01＝xx；系統(tǒng)慣量自動調整系數(shù)。
（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(wěn)定，以便進行相應的參數(shù)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(yōu)良的驅動性能，還配建大量的高速網(wǎng)絡，提供多種網(wǎng)絡通訊及現(xiàn)場總線模塊，再加上在永磁同步電機控制應用中的優(yōu)越性能，獲得了用戶的認可和好評。圖5為現(xiàn)場安裝圖片。
 
圖5 現(xiàn)場安裝圖
作者簡介:
劉元剛,1978年3月出生，畢業(yè)于遼寧工程技術大學，電力電子及電氣拖動專業(yè)，碩士，從事變頻器項目產(chǎn)品企劃、新產(chǎn)品測試完善及協(xié)助營銷推廣，有著豐富的業(yè)界經(jīng)驗。
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