台达C2000变频器在油田抽油机上的应用

2012年09月12日

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

01-00	电机最大频率	MAX Output FREQ	Hz	30.00
01-01	电机额定频率	Motor1 Fbase	Hz	30.00
01-02	电机额定电压	MAX Out-VOLT 1	V	380.0
05-33	同步电机选择	IM/PM Selection		1
05-34	额定电流	PM Rated Current	Amps	36.00
05-35	额定功率	PM Rated Power		30.00
05-36	额定转速	PM Rated RPM	rpm	150
05-37	电机极数	PM Pole number		24
05-38	电机惯量	PM Intertia	kg	600.0
05-39	变频器自学习出来的参数	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）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。