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文/中达电通股份有限公司 刘元刚
【Abstract】This article mainly introduces the applicatio of Delta’s C2000 transducer on oil field pumping units.
【关键词】变频器；油田抽油机
【Keywords】transducer; oil field pumping units
C2000变频器为台达新一代的高阶磁场矢量控制通用变频器，它以FOC(磁场导向控制)为核心，整合发展出四种控制方式V/F控制、SVC控制、FOCPG控制和TQCPG控制、开环PM马达控制等多种控制模式及应用控制，满足大部分产业的应用需求，引领了先进控制技术潮流。不仅如此，对于大多数品牌变频器只能驱动三相交流异步电动机的现状，台达变频器顺应用户需求，集驱动交流异步感应电机和永磁同步电机于一体，应用灵活，深得用户喜爱。
油田抽油机上螺杆泵逐步开始使用永磁同步电机，当前永磁同步电机的控制主要是闭环控制，需要外加旋转编码器。由于油田场合的特殊性，不仅粉尘大还环境恶劣，因而在应用的过程中编码器容易受到来自环境的限制，因此目前迫切需要一款能够开环带永磁同步电机的驱动器。台达C2000变频器为了满足市场的需求，推出了能够实现开环控制PM电机的功能。通过在客户处的大量试验和验证，受到了终端客户的热烈欢迎。
1 系统的主要电气配置介绍
台达变频器C2000系列一台；VFD300C43A一台；永磁同步电机；圆盘式永磁同步电机30KW一台，规格为额定电压380V、额定转速150rpm、电机极数24P、额定电流36A。
2、系统的电气设备及配件接线
系统的电气设备及配件接线如图1和图2所示：
图1 系统电气设备示意图
图2 系统接线图
3 系统的主要调试步骤
（1）将永磁同步电机的相关参数输入驱动器中，主要参数如表1所示。
表1 永磁同步电机输入驱动器的主要参数
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01-00 |
电机最大频率 |
MAX Output FREQ |
Hz |
30.00 |
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01-01 |
电机额定频率 |
Motor1 Fbase |
Hz |
30.00 |
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01-02 |
电机额定电压 |
MAX Out-VOLT 1 |
V |
380.0 |
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05-33 |
同步电机选择 |
IM/PM Selection |
|
1 |
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05-34 |
额定电流 |
PM Rated Current |
Amps |
36.00 |
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05-35 |
额定功率 |
PM Rated Power |
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30.00 |
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05-36 |
额定转速 |
PM Rated RPM |
rpm |
150 |
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05-37 |
电机极数 |
PM Pole number |
|
24 |
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05-38 |
电机惯量 |
PM Intertia |
kg |
600.0 |
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05-39 |
变频器自学习出来的参数 |
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）电机参数自学习。设置05－00＝13之后，按RUN运行进行电机参数自学习。学习波形如3图所示。
图3 学习波形图
（3）设置PM开环控制方式；00－11＝6；控制方式设置为PM马达开环控制方式。11－00＝1；系统惯量自动调整11－01＝xx；系统惯量自动调整系数。
（4）试运行。试运行时，逐步调整电机的运行频率查看电流和频率运行是否稳定，以便进行相应的参数调整。电机运行频率如图4所示，其中黄色曲线为力矩电流；蓝色曲线为速度。
图4 电机运行频率
4 结束语
由于台达C2000变频器不仅内置PLC、拥有优良的驱动性能，还配建大量的高速网络，提供多种网络通讯及现场总线模块，再加上在永磁同步电机控制应用中的优越性能，获得了用户的认可和好评。图5为现场安装图片。
 
图5 现场安装图
作者简介:
刘元刚,1978年3月出生，毕业于辽宁工程技术大学，电力电子及电气拖动专业，硕士，从事变频器项目产品企划、新产品测试完善及协助营销推广，有着丰富的业界经验。
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