CN205207074U - 一种空压机专用永磁同步电机驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空压机专用永磁同步电机驱动系统，属于电机驱动器技术领域。它解决了现有技术中电机驱动器不够节能且操作不方便的问题。本系统包括人机界面、驱动器、同步电机、空压机、储气罐、压力反馈装置以及压力表，人机界面将设定信息输送给驱动器，驱动器的输出端与同步电机连接并控制同步电机转动，同步电机与空压机连接并控制空压机工作，空压机与储气罐连接并能将气体压缩到储气罐中，压力反馈装置设置在储气罐中并与驱动器的输入端连接，压力表与所述压力反馈装置连接。该系统具有节能效果好、响应迅速、压力恒定，控制精度高的优点，同时集成了空压机控制器功能，成本低，还具有可视化界面，操作方便。

Description

一种空压机专用永磁同步电机驱动系统

技术领域

本实用新型属于电机驱动技术领域，涉及一种空压机专用永磁同步电机驱动系统。

背景技术

在自然资源日益匮乏的今天，节能将是永不变的话题，然而对于一个企业而言能为其带来利益，节能也是不可忽视的一点。在空压机行业原有的技术已经不能满足企业的利益，无论从节能还是性能都是企业生产的弊端，因此需要设计一种新型空压机专用永磁同步电机驱动系统，以提高空压机专用永磁同步电机驱动系统的节能性能，从而降低企业的生产成本。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种空压机专用永磁同步电机驱动系统，该空压机专用永磁同步电机驱动系统节能效果更好，操作更方便。

本实用新型通过下列技术方案来实现：

一种空压机专用永磁同步电机驱动系统,其特征在于，所述系统包括人机界面、驱动器、同步电机、空压机、储气罐、压力反馈装置以及压力表，所述人机界面将设定信息输送给驱动器，所述驱动器的输出端与同步电机连接并控制同步电机转动，所述同步电机与空压机连接并控制空压机工作，所述空压机与储气罐连接并能将气体压缩到储气罐中，所述压力反馈装置设置在储气罐中并与驱动器的输入端连接，所述压力表与所述压力反馈装置连接。

在上述的一种空压机专用永磁同步电机驱动系统中，所述驱动器包括依次连接的整流电路、充电回路、滤波电路和逆变单元，所述逆变单元连接控制器。

在上述的一种空压机专用永磁同步电机驱动系统中，所述控制器还连接有功能扩展单元，所述功能扩展单元由ACS710T芯片、TL074运放、继电器及相序检测电路和温度检测电路组成。通过扩展功能实现电机相序的保护以及温度检测功能。

在上述的一种空压机专用永磁同步电机驱动系统中，所述温度检测电路包括设置在空压机内的温度传感器。实时检测空压机内的工作温度并反馈给驱动器实现闭环控制，防止空压机内部温度过高。

在上述的一种空压机专用永磁同步电机驱动系统中，还包括与所述驱动器连接的风机。通过风机吹风降低外部温度，防止温度升高。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：供气压力和排气温度均采用闭环控制模式，在工作时可将实时供气压力和工作温度反馈给驱动系统，从而自动控制电磁阀的加卸载及风机的启停，调节速度快、稳定、精度高，同时系统还具备可视化界面，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型原理示意图。

图2是本实用新型实施例中驱动器的原理框图

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，空压机专用永磁同步电机驱动系统包括人机界面、驱动器、风机、同步电机、空压机、储气罐、压力反馈装置以及压力表，人机界面将设定信息输送给驱动器，驱动器的输出端分别与风机、同步电机连接，同步电机与空压机连接并控制空压机工作，空压机的与储气罐连接并将气体压缩到储气罐中，压力反馈装置设置在储气罐中并与驱动器输入端连，压力表与压力检测装置连接。

具体来说，人际界面为触摸屏，通过485通讯连接驱动器，进行信息交换与控制。触摸屏可以设置系统控制参数、设备的定期保养功能并可动态监控系统运行状态，人性化、实用性和美观性更佳。

如图2所示，驱动器为伺服驱动器，主要实现压力给定、压力传感器反馈、温度传感器反馈、电机过热保护输入、通讯功能(与人际界面连接)、外引键盘等功能，包括依次连接的整流电路、充电回路、滤波电路和逆变单元，逆变单元连接控制器，控制器还连接有功能扩展单元。其中：滤波电路采用大容量电解电容，负责将脉动的直流电变得平滑，消除尖峰电流。整流电路、逆变单元采用分立器件、杂散电感最小化、材料匹配、分散式散热、异常状态保护等的设计；此外，整流电路、逆变单元还可以采用高集成度模块，具有智能集成及保护、集体化的散热、恶劣环境可以应用、EMI/EMC等的设计。充电回路部分由充电电阻和接触器组成，充电电阻用于在上电瞬间给储能电容充电，起到对冲击电流的抑制和缓冲作用，充电完毕后，接触器会继而吸合，将充电电阻短路，完成驱动器的上电。控制器主要由驱高性能数字处理器DSP和功能强大的单片机ARM构成。功能扩展单元由ACS710T芯片、TL074运放、继电器(用于控制接触器)及相序检测电路和温度检测电路组成，负责外部散热风机的启停控制及电机相序保护。温度检测电路包括设置在空压机内的温度传感器。实时检测空压机内的工作温度并反馈给驱动器实现闭环控制，防止空压机内部温度过高。

采用上述驱动器能够使得风机工作过程中压力恒定，控制精度高。压力采用闭环控制模式，调节能力强。当启动系统时，驱动器开始运行，根据延时加载时间，控制电磁阀加载，在运行过程中，压力检测装置将实时供气压力反馈给系统，通过压力设定值和压力反馈值进行比较运算，在高效的PID调节控制下，控制主机转速，确保系统压力恒定，压力波动量低于±0.02MPa，有效提高了工况质量。此外，集成了空压机控制器功能，成本低。取消了以往空压机系统中控制板部分，节省了PLC及其他低压器件的使用，还集成了压力信号接口、温度信号接口及空压机专用温度控制逻辑等，集成化程度更高，系统运行更加稳定，故障点大为减少，成本也进一步降低，在安装接线时更加方便高效。

本实用新型的工作原理如下：

操作员通过人机界面触摸屏设定空压机的给定压力信号和风机启/停给定温度信号，人机界面触摸屏将给定压力信号送给驱动器；驱动器根据给定压力信号控制同步电动机进行速度调节并带动空压机进行相应的动作，从而控制整个储气罐的压力，空压机通过压力传感器检测自身压力的大小，实现电磁阀的动作。空压机根据自身的加载功能，将气体压缩到储气罐，从而保证整个系统有足够的压力。

压力传感器检测气路中气压压力大小，并将压力反馈给伺服驱动器，驱动器通过接收来的反馈压力和空压机给定压力信号进行对比，从而对整个管道气压进行闭环矢量控制。同时，实际压力表对整个管道中实际压力进行直观的显示，以便操作员对整个空压机系统进行有效的控制。

空压机运行过程中的实际温度，通过温度传感器将温度反馈信号送给驱动器模拟量信号输入侧，驱动器再将反馈的温度信号和人机界面设定的风机启/停给定温度信号作对比，从而发出控制信号，控制风机的启停。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种空压机专用永磁同步电机驱动系统,其特征在于，所述系统包括人机界面、驱动器、同步电机、空压机、储气罐、压力反馈装置以及压力表，所述人机界面将设定信息输送给驱动器，所述驱动器的输出端与同步电机连接并控制同步电机转动，所述同步电机与空压机连接并控制空压机工作，所述空压机与储气罐连接并能将气体压缩到储气罐中，所述压力反馈装置设置在储气罐中并与驱动器的输入端连接，所述压力表与所述压力反馈装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种空压机专用永磁同步电机驱动系统，其特征在于，所述驱动器包括依次连接的整流电路、充电回路、滤波电路和逆变单元，所述逆变单元连接控制器。

3.根据权利要求2所述的一种空压机专用永磁同步电机驱动系统，其特征在于，所述控制器还连接有功能扩展单元，所述功能扩展单元由ACS710T芯片、TL074运放、继电器及相序检测电路和温度检测电路组成。

4.根据权利要求3所述的一种空压机专用永磁同步电机驱动系统，其特征在于，所述温度检测电路包括设置在空压机内的温度传感器。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种空压机专用永磁同步电机驱动系统，其特征在于，还包括与所述驱动器连接的风机。