Специализированные преобразователи частоты для воздушных компрессоров INVT Goodrive300-21 (GD300-21)

Общее описание

INVT Goodrive300-21 (GD300-21) — специализированная серия интегрированных преобразователей частоты с двойным инверторным выходом, разработанная специально для воздушных компрессоров.

В одном устройстве объединены:

• основной преобразователь частоты для двигателя компрессора;
• отдельный преобразователь частоты для вентилятора;
• силовой модуль;
• трансформатор питания;
• контроллер управления компрессором.

Такая архитектура позволяет сократить количество отдельных компонентов в шкафу управления, упростить электромонтаж, уменьшить размеры системы и ускорить ввод компрессора в эксплуатацию. Серия предназначена прежде всего для винтовых воздушных компрессоров и других компрессорных систем, где требуется независимое управление главным электродвигателем и вентилятором. INVT

Основные особенности GD300-21

• два преобразователя частоты в одном интегрированном устройстве;
• отдельное управление главным двигателем и вентилятором;
• специализированное исполнение для воздушных компрессоров;
• управление асинхронными и синхронными двигателями;
• SVPWM;
• SVC — бездатчиковое векторное управление;
• компактная конструкция;
• высокая плотность мощности;
• управление электромагнитным клапаном;
• прием сигналов температуры и давления;
• внешнее питание 24 VDC;
• дополнительные выходы 220 VAC / 110 VAC;
• RS-485;
• функция сна и пробуждения;
• поддержание постоянного давления;
• поддержание постоянной температуры;
• контроль последовательности фаз;
• более 30 защитных функций;
• независимый воздушный канал;
• обслуживание вентилятора с передней стороны;
• съемные пользовательские клеммы;
• настенное и напольное исполнение;
• расширение удаленными терминалами и средствами учета энергии;
• степень защиты IP20. INVT

Высокая степень интеграции

GD300-21 объединяет в одном корпусе основные компоненты системы управления воздушным компрессором:

• преобразователь главного двигателя;
• преобразователь вентилятора;
• силовой модуль;
• трансформатор питания;
• систему управления компрессором.

Такое решение позволяет отказаться от традиционной схемы, где отдельный преобразователь используется для двигателя компрессора, отдельный — для вентилятора, а питание и управление периферией организуются дополнительными устройствами. INVT

Компактная конструкция

Для модели класса 22 кВт производитель указывает уменьшение габаритов примерно на 45% по сравнению с традиционным решением.

Компактная конструкция позволяет:

• уменьшить размеры шкафа;
• повысить плотность компоновки;
• упростить проектирование компрессорной станции;
• уменьшить количество монтажных соединений. INVT

Экономия времени на монтаж

Упрощенная схема подключения GD300-21 позволяет значительно сократить время электромонтажа.

Для серии заявлено сокращение времени традиционной проводки шкафа примерно на 80%.

Сенсорный экран поддерживает быструю настройку, что дополнительно упрощает ввод оборудования в эксплуатацию. INVT

Диапазон мощности

Главный двигатель компрессора

7,5–90 кВт

Вентилятор

1–4 кВт

То есть один GD300-21 одновременно управляет:

• главным двигателем компрессора;
• отдельным двигателем вентилятора. INVT

Диапазон питания

GD300-21 выпускается в двух основных классах напряжения:

Допустимое отклонение для соответствующего класса напряжения:

−15%…+10%. INVT

Основные технические характеристики

SVC — бездатчиковое векторное управление

GD300-21 поддерживает Sensorless Vector Control — SVC.

Для асинхронных двигателей:

• диапазон регулирования скорости — 1:200;
• точность регулирования — 0,2%.

Для синхронных двигателей:

• диапазон регулирования скорости — 1:20.

Это позволяет применять GD300-21 в компрессорных системах, где требуется стабильная работа при изменяющейся нагрузке и поддержание заданного давления. INVT

Перегрузочная способность

Раздельные характеристики перегрузки отражают различный характер нагрузки главного двигателя и вентилятора. INVT

Модельный ряд 220–240 В

Модельный ряд 380–440 В

Расшифровка обозначения

Пример:

GD300-21-022G-4

• GD300-21 — серия специализированного двойного преобразователя для компрессоров;
• 022 — мощность главного двигателя 22 кВт;
• G — нагрузка с постоянным крутящим моментом;
• 4 — трехфазное питание 380–440 В.

Для класса напряжения:

• 2 — AC 3PH 220–240 В;
• 4 — AC 3PH 380–440 В. INVT

Управление электромагнитным клапаном

GD300-21 поддерживает управление электромагнитным клапаном компрессора.

Это позволяет автоматизировать:

• загрузку;
• разгрузку;
• регулирование воздушного потока;
• переключение рабочих режимов.

Контроль температуры и давления

Преобразователь может принимать сигналы:

• температуры;
• давления.

Это позволяет в реальном времени:

• контролировать состояние компрессора;
• поддерживать заданное давление;
• регулировать охлаждение;
• защищать оборудование от перегрева;
• управлять рабочими режимами.

Поддержание постоянного давления

Одна из ключевых функций GD300-21 — контроль постоянного давления.

При изменении расхода сжатого воздуха преобразователь автоматически регулирует скорость главного двигателя, чтобы поддерживать установленное давление.

Преимущества:

• снижение энергопотребления;
• стабильное давление в пневмосети;
• уменьшение количества пусков;
• снижение механической нагрузки на компрессор;
• более плавная работа системы.

Поддержание постоянной температуры

GD300-21 поддерживает функцию контроля постоянной температуры.

С помощью отдельного инвертора вентилятора можно регулировать скорость вентилятора охлаждения в зависимости от фактической температуры.

Это позволяет:

• уменьшить энергопотребление вентилятора;
• снизить шум;
• поддерживать оптимальную температуру масла и компрессора;
• уменьшить тепловую нагрузку на оборудование.

Функция сна и пробуждения

GD300-21 имеет функцию Sleep / Wake-up.

При снижении расхода сжатого воздуха:

• компрессор может перейти в спящий режим;
• энергопотребление снижается;
• уменьшается количество часов работы.

При падении давления до заданного уровня система автоматически возобновляет работу.

Внешнее питание

GD300-21 предусматривает несколько видов вспомогательного питания.

24 VDC / 1 A

Может использоваться для:

• сенсорной панели;
• удаленного терминала;
• датчиков;
• вспомогательной автоматики.

220 VAC / 110 VAC

Может использоваться для питания:

• силового модуля;
• электромагнитного клапана;
• контактора;
• других периферийных компонентов.

Это дополнительно снижает потребность в отдельных источниках питания. INVT

RS-485

GD300-21 имеет интерфейс RS-485.

Он позволяет подключать:

• HMI;
• контроллер компрессора;
• удаленный терминал;
• систему диспетчеризации;
• промышленную сеть управления.

Через связь можно передавать:

• команды;
• параметры;
• состояние компрессора;
• аварии;
• данные о давлении и температуре.

Простота обслуживания

Конструкция GD300-21 предусматривает:

• независимый воздушный канал;
• доступ к вентилятору с передней стороны;
• подключаемые пользовательские терминалы.

Это упрощает:

• замену вентилятора;
• профилактику;
• электромонтаж;
• сервисное обслуживание. INVT

Независимое охлаждение

GD300-21 имеет независимый воздушный канал.

Преимущества:

• улучшенный отвод тепла;
• снижение воздействия загрязнений на электронные компоненты;
• повышение эксплуатационной надежности;
• удобство обслуживания.

Расширение системы

GD300-21 может дополнительно комплектоваться:

• устройствами учета энергопотребления;
• контакторами;
• удаленным терминалом сбора данных;
• водонепроницаемой верхней крышкой;
• основанием для напольной установки. INVT

Настенный и напольный монтаж

В зависимости от мощности и исполнения доступны:

• настенный монтаж;
• напольная установка.

Это позволяет использовать GD300-21 как в компактных компрессорах, так и в более мощных промышленных компрессорных установках.

Защитные функции

В GD300-21 реализовано более 30 защитных функций.

Они предназначены для защиты:

• главного преобразователя;
• двигателя компрессора;
• вентилятора;
• силовой электроники;
• компрессорной системы.

Назначение

INVT GD300-21 предназначен для:

• винтовых воздушных компрессоров;
• промышленных компрессорных станций;
• компрессоров с отдельным вентилятором охлаждения;
• систем постоянного давления;
• энергосберегающих компрессорных установок;
• OEM-производителей воздушных компрессоров.

Области применения

Винтовые воздушные компрессоры

• маслозаполненные винтовые компрессоры;
• промышленные компрессорные установки;
• компрессоры с частотным регулированием.

Компрессорные станции

• заводские пневмосети;
• технологические системы сжатого воздуха;
• производственные линии;
• централизованные компрессорные станции.

OEM-оборудование

GD300-21 особенно подходит производителям компрессоров, которым требуется компактное интегрированное решение вместо отдельного:

• ПЧ главного двигателя;
• ПЧ вентилятора;
• источника питания;
• контроллера;
• дополнительной коммутации.

Как выбрать GD300-21

При подборе необходимо учитывать:

1. мощность главного двигателя;
2. номинальный ток главного двигателя;
3. мощность вентилятора;
4. ток двигателя вентилятора;
5. напряжение сети;
6. тип главного двигателя;
7. тип вентилятора;
8. рабочее давление компрессора;
9. производительность;
10. максимальную температуру;
11. режим нагрузки;
12. необходимость поддержания постоянного давления;
13. необходимость регулирования температуры;
14. количество часов работы;
15. требования к интерфейсу связи;
16. вариант монтажа;
17. условия охлаждения.

Основным параметром выбора должен быть не только показатель мощности главного двигателя, но и одновременно мощность и ток вентилятора, поскольку GD300-21 имеет два независимых инверторных выхода.

Рекомендация по выбору напряжения

Сеть 220–240 В

Используются модели:

GD300-21-…-2

Диапазон главного двигателя:

7,5–45 кВт

Диапазон вентилятора:

1–3 кВт

Сеть 380–440 В

Используются модели:

GD300-21-…-4

Диапазон главного двигателя:

15–90 кВт

Диапазон вентилятора:

1–4 кВт

Отличие GD300-21 от обычного преобразователя частоты

Обычный общепромышленный преобразователь управляет, как правило, одним двигателем и требует отдельного:

• ПЧ вентилятора;
• контроллера;
• источников питания;
• датчиковых интерфейсов;
• дополнительной коммутации.

GD300-21 объединяет эти функции в одной специализированной системе.

Главные отличия:

• два частотных канала;
• главный двигатель + вентилятор;
• встроенная компрессорная логика;
• управление клапаном;
• прием сигналов давления и температуры;
• поддержание давления;
• регулирование температуры;
• Sleep/Wake-up;
• дополнительные источники питания;
• компактная интегрированная конструкция.

Сертификация и соответствие

Оборудование соответствует требованиям:

ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования»

ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств»

Преимущества INVT GD300-21

• специализирован для воздушных компрессоров;
• два ПЧ в одном устройстве;
• управление главным двигателем и вентилятором;
• 7,5–90 кВт для главного двигателя;
• 1–4 кВт для вентилятора;
• 220–240 В и 380–440 В;
• управление AM и PM двигателями;
• SVC;
• SVPWM;
• постоянное давление;
• постоянная температура;
• Sleep/Wake-up;
• управление электромагнитным клапаном;
• входы температуры и давления;
• RS-485;
• внешнее питание 24 VDC;
• питание 220/110 VAC;
• сокращение проводки;
• компактный корпус;
• независимый воздушный канал;
• более 30 защит;
• настенное и напольное исполнение;
• удобное обслуживание.