一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在自然資源日益匱乏的今天，節(jié)能將是永不變的話題，然而對(duì)于一個(gè)企業(yè)而言能為其帶來利益，節(jié)能也是不可忽視的一點(diǎn)。在空壓機(jī)行業(yè)原有的技術(shù)已經(jīng)不能滿足企業(yè)的利益，無論從節(jié)能還是性能都是企業(yè)生產(chǎn)的弊端，因此需要設(shè)計(jì)一種新型空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以提高空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能性能，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能效果更好，操作更方便。
[0004]本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]—種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括人機(jī)界面、驅(qū)動(dòng)器、同步電機(jī)、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力反饋裝置以及壓力表，所述人機(jī)界面將設(shè)定信息輸送給驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端與同步電機(jī)連接并控制同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述同步電機(jī)與空壓機(jī)連接并控制空壓機(jī)工作，所述空壓機(jī)與儲(chǔ)氣罐連接并能將氣體壓縮到儲(chǔ)氣罐中，所述壓力反饋裝置設(shè)置在儲(chǔ)氣罐中并與驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，所述壓力表與所述壓力反饋裝置連接。
[0006]在上述的一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，所述驅(qū)動(dòng)器包括依次連接的整流電路、充電回路、濾波電路和逆變單元，所述逆變單元連接控制器。
[0007]在上述的一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，所述控制器還連接有功能擴(kuò)展單元，所述功能擴(kuò)展單元由ACS710T芯片、TL074運(yùn)放、繼電器及相序檢測電路和溫度檢測電路組成。通過擴(kuò)展功能實(shí)現(xiàn)電機(jī)相序的保護(hù)以及溫度檢測功能。
[0008]在上述的一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，所述溫度檢測電路包括設(shè)置在空壓機(jī)內(nèi)的溫度傳感器。實(shí)時(shí)檢測空壓機(jī)內(nèi)的工作溫度并反饋給驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，防止空壓機(jī)內(nèi)部溫度過高。
[0009]在上述的一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，還包括與所述驅(qū)動(dòng)器連接的風(fēng)機(jī)。通過風(fēng)機(jī)吹風(fēng)降低外部溫度，防止溫度升高。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):供氣壓力和排氣溫度均采用閉環(huán)控制模式，在工作時(shí)可將實(shí)時(shí)供氣壓力和工作溫度反饋給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，從而自動(dòng)控制電磁閥的加卸載及風(fēng)機(jī)的啟停，調(diào)節(jié)速度快、穩(wěn)定、精度高，同時(shí)系統(tǒng)還具備可視化界面，操作方便。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型原理示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)器的原理框圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0014]如圖1所示，空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括人機(jī)界面、驅(qū)動(dòng)器、風(fēng)機(jī)、同步電機(jī)、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力反饋裝置以及壓力表，人機(jī)界面將設(shè)定信息輸送給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器的輸出端分別與風(fēng)機(jī)、同步電機(jī)連接，同步電機(jī)與空壓機(jī)連接并控制空壓機(jī)工作，空壓機(jī)的與儲(chǔ)氣罐連接并將氣體壓縮到儲(chǔ)氣罐中，壓力反饋裝置設(shè)置在儲(chǔ)氣罐中并與驅(qū)動(dòng)器輸入端連，壓力表與壓力檢測裝置連接。
[0015]具體來說，人際界面為觸摸屏，通過485通訊連接驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)行信息交換與控制。觸摸屏可以設(shè)置系統(tǒng)控制參數(shù)、設(shè)備的定期保養(yǎng)功能并可動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，人性化、實(shí)用性和美觀性更佳。
[0016]如圖2所示，驅(qū)動(dòng)器為伺服驅(qū)動(dòng)器，主要實(shí)現(xiàn)壓力給定、壓力傳感器反饋、溫度傳感器反饋、電機(jī)過熱保護(hù)輸入、通訊功能(與人際界面連接)、外引鍵盤等功能，包括依次連接的整流電路、充電回路、濾波電路和逆變單元，逆變單元連接控制器，控制器還連接有功能擴(kuò)展單元。其中:濾波電路采用大容量電解電容，負(fù)責(zé)將脈動(dòng)的直流電變得平滑，消除尖峰電流。整流電路、逆變單元采用分立器件、雜散電感最小化、材料匹配、分散式散熱、異常狀態(tài)保護(hù)等的設(shè)計(jì);此外，整流電路、逆變單元還可以采用高集成度模塊，具有智能集成及保護(hù)、集體化的散熱、惡劣環(huán)境可以應(yīng)用、EMI /EMC等的設(shè)計(jì)。充電回路部分由充電電阻和接觸器組成，充電電阻用于在上電瞬間給儲(chǔ)能電容充電，起到對(duì)沖擊電流的抑制和緩沖作用，充電完畢后，接觸器會(huì)繼而吸合，將充電電阻短路，完成驅(qū)動(dòng)器的上電?？刂破髦饕沈?qū)高性能數(shù)字處理器DSP和功能強(qiáng)大的單片機(jī)ARM構(gòu)成。功能擴(kuò)展單元由ACS710T芯片、TL074運(yùn)放、繼電器(用于控制接觸器)及相序檢測電路和溫度檢測電路組成，負(fù)責(zé)外部散熱風(fēng)機(jī)的啟?？刂萍半姍C(jī)相序保護(hù)。溫度檢測電路包括設(shè)置在空壓機(jī)內(nèi)的溫度傳感器。實(shí)時(shí)檢測空壓機(jī)內(nèi)的工作溫度并反饋給驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，防止空壓機(jī)內(nèi)部溫度過高。
[0017]采用上述驅(qū)動(dòng)器能夠使得風(fēng)機(jī)工作過程中壓力恒定，控制精度高。壓力采用閉環(huán)控制模式，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。當(dāng)啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器開始運(yùn)行，根據(jù)延時(shí)加載時(shí)間，控制電磁閥加載，在運(yùn)行過程中，壓力檢測裝置將實(shí)時(shí)供氣壓力反饋給系統(tǒng)，通過壓力設(shè)定值和壓力反饋值進(jìn)行比較運(yùn)算，在高效的PID調(diào)節(jié)控制下，控制主機(jī)轉(zhuǎn)速，確保系統(tǒng)壓力恒定，壓力波動(dòng)量低于±0.02MPa，有效提高了工況質(zhì)量。此外，集成了空壓機(jī)控制器功能，成本低。取消了以往空壓機(jī)系統(tǒng)中控制板部分，節(jié)省了PLC及其他低壓器件的使用，還集成了壓力信號(hào)接口、溫度信號(hào)接口及空壓機(jī)專用溫度控制邏輯等，集成化程度更高，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，故障點(diǎn)大為減少，成本也進(jìn)一步降低，在安裝接線時(shí)更加方便高效。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0019]操作員通過人機(jī)界面觸摸屏設(shè)定空壓機(jī)的給定壓力信號(hào)和風(fēng)機(jī)啟/停給定溫度信號(hào)，人機(jī)界面觸摸屏將給定壓力信號(hào)送給驅(qū)動(dòng)器;驅(qū)動(dòng)器根據(jù)給定壓力信號(hào)控制同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)并帶動(dòng)空壓機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而控制整個(gè)儲(chǔ)氣罐的壓力，空壓機(jī)通過壓力傳感器檢測自身壓力的大小，實(shí)現(xiàn)電磁閥的動(dòng)作。空壓機(jī)根據(jù)自身的加載功能，將氣體壓縮到儲(chǔ)氣罐，從而保證整個(gè)系統(tǒng)有足夠的壓力。
[0020]壓力傳感器檢測氣路中氣壓壓力大小，并將壓力反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器通過接收來的反饋壓力和空壓機(jī)給定壓力信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，從而對(duì)整個(gè)管道氣壓進(jìn)行閉環(huán)矢量控制。同時(shí)，實(shí)際壓力表對(duì)整個(gè)管道中實(shí)際壓力進(jìn)行直觀的顯示，以便操作員對(duì)整個(gè)空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制。
[0021]空壓機(jī)運(yùn)行過程中的實(shí)際溫度，通過溫度傳感器將溫度反饋信號(hào)送給驅(qū)動(dòng)器模擬量信號(hào)輸入側(cè)，驅(qū)動(dòng)器再將反饋的溫度信號(hào)和人機(jī)界面設(shè)定的風(fēng)機(jī)啟/停給定溫度信號(hào)作對(duì)比，從而發(fā)出控制信號(hào)，控制風(fēng)機(jī)的啟停。
[0022]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括人機(jī)界面、驅(qū)動(dòng)器、同步電機(jī)、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力反饋裝置以及壓力表，所述人機(jī)界面將設(shè)定信息輸送給驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端與同步電機(jī)連接并控制同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述同步電機(jī)與空壓機(jī)連接并控制空壓機(jī)工作，所述空壓機(jī)與儲(chǔ)氣罐連接并能將氣體壓縮到儲(chǔ)氣罐中，所述壓力反饋裝置設(shè)置在儲(chǔ)氣罐中并與驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，所述壓力表與所述壓力反饋裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器包括依次連接的整流電路、充電回路、濾波電路和逆變單元，所述逆變單元連接控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還連接有功能擴(kuò)展單元，所述功能擴(kuò)展單元由ACS710T芯片、TL074運(yùn)放、繼電器及相序檢測電路和溫度檢測電路組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測電路包括設(shè)置在空壓機(jī)內(nèi)的溫度傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述驅(qū)動(dòng)器連接的風(fēng)機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種空壓機(jī)專用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，屬于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器不夠節(jié)能且操作不方便的問題。本系統(tǒng)包括人機(jī)界面、驅(qū)動(dòng)器、同步電機(jī)、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力反饋裝置以及壓力表，人機(jī)界面將設(shè)定信息輸送給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器的輸出端與同步電機(jī)連接并控制同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同步電機(jī)與空壓機(jī)連接并控制空壓機(jī)工作，空壓機(jī)與儲(chǔ)氣罐連接并能將氣體壓縮到儲(chǔ)氣罐中，壓力反饋裝置設(shè)置在儲(chǔ)氣罐中并與驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，壓力表與所述壓力反饋裝置連接。該系統(tǒng)具有節(jié)能效果好、響應(yīng)迅速、壓力恒定，控制精度高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)集成了空壓機(jī)控制器功能，成本低，還具有可視化界面，操作方便。
【IPC分類】F04B39/06, F04D27/00, F04B49/08, F04B35/04, F04B49/06, F04B41/02
【公開號(hào)】CN205207074
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521026822
【發(fā)明人】盧明華, 羅鈞箐, 陳曉蘭
【申請(qǐng)人】浙江新富凌電氣股份有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日