Специализированные преобразователи частоты для воздушных компрессоров INVT Goodrive300-01A (GD300-01A)

Общее описание

INVT Goodrive300-01A (GD300-01A) — специализированная серия преобразователей частоты для воздушных компрессоров, разработанная с учетом особенностей работы винтовых компрессорных установок.

Серия предназначена для управления как асинхронными, так и синхронными электродвигателями, включая компрессоры с постоянными магнитами. GD300-01A имеет встроенную специализированную компрессорную логику и может напрямую обрабатывать сигналы аварийной остановки, давления, температуры, вентилятора и неисправностей. Благодаря этому в ряде систем не требуется отдельный PLC или специализированный контроллер компрессора. Invt

INVT позиционирует GD300-01A прежде всего для винтовых воздушных компрессоров. Invt

Основные особенности GD300-01A

• специализированная серия для воздушных компрессоров;
• работа с асинхронными двигателями;
• работа с синхронными PM-двигателями;
• встроенная логика управления компрессором;
• прямое подключение сигнала давления;
• прямое подключение PT100;
• контроль температуры;
• двойной PID-регулятор по давлению и температуре;
• вход аварийной остановки;
• контроль сигналов вентилятора;
• обработка аварийных сигналов;
• встроенный RS-485;
• Modbus;
• возможность питания HMI от преобразователя;
• съемные клеммы;
• независимый воздушный канал;
• защищенный вентилятор охлаждения IP56;
• LED-панель в стандартной комплектации;
• широкий диапазон мощностей;
• 220 В, 380 В и 690 В исполнения;
• специализированные функции для винтовых компрессоров;
• снижение количества внешней автоматики. Invt

Диапазон мощности и напряжения

Основные технические характеристики

На шильдике стандартной модели, например GD300-01A-022G-4, указаны: 22 кВт, AC 3PH 380–440 В, выходной ток 45 А, 0–400 Гц и IP20. Invt

Интегрированная компрессорная логика

Главное отличие GD300-01A от обычного общепромышленного ПЧ — наличие встроенной логики воздушного компрессора.

Преобразователь способен напрямую работать с:

• аварийной остановкой;
• датчиком давления;
• PT100;
• датчиком температуры;
• сигналами вентилятора;
• сигналами неисправности;
• HMI;
• внешними управляющими устройствами. Invt

Это позволяет создавать компрессорную систему по схеме:

HMI + GD300-01A + двигатель компрессора

без обязательного применения отдельного PLC.

Контроль давления

GD300-01A имеет специализированный вход для датчика давления.

Давление используется как обратная связь для автоматического регулирования скорости двигателя.

При увеличении расхода воздуха:

• давление падает;
• привод увеличивает скорость;
• производительность компрессора возрастает.

При снижении потребления:

• скорость двигателя уменьшается;
• снижается энергопотребление;
• уменьшается работа компрессора в режиме разгрузки.

Контроль температуры

В GD300-01A предусмотрен специализированный интерфейс PT100.

Температурный сигнал может использоваться для:

• контроля компрессорной установки;
• защиты от перегрева;
• регулирования охлаждения;
• управления технологическим режимом.

INVT отдельно указывает интегрированные интерфейсы PT100 и давления как одну из ключевых особенностей серии. Invt

Двойной PID

Серия использует два независимых контура PID:

• по давлению;
• по температуре.

Это позволяет одновременно:

• поддерживать необходимое давление сжатого воздуха;
• контролировать температурный режим компрессора. Invt

Работа с синхронным PM-двигателем

GD300-01A предназначен для компрессоров с синхронными двигателями с постоянными магнитами.

При настройке:

1. выбирается тип синхронного двигателя;
2. вводятся параметры двигателя с шильдика;
3. выполняется автонастройка параметров двигателя;
4. при необходимости корректируются параметры управления. Invt

Это особенно актуально для современных энергоэффективных винтовых компрессоров.

Работа с асинхронным двигателем

GD300-01A также поддерживает традиционные асинхронные электродвигатели.

Это позволяет использовать серию:

• в новых компрессорах;
• при модернизации существующих установок;
• при переводе компрессора с прямого пуска на частотное регулирование.

Перегрузочная способность

INVT отдельно указывает поддержку работы с нагрузкой до 1,14 номинала при температуре окружающей среды 40 °C и стандартной частоте коммутации. Invt

Для точного значения кратковременной перегрузки конкретной модели следует ориентироваться на техническое руководство соответствующего типоразмера.

Питание HMI

GD300-01A имеет вспомогательный выход:

24 В DC / 1 А

для питания:

• HMI;
• контроллера;
• внешней панели;
• вспомогательной автоматики.

Для модели 7,5 кВт указан выход до 500 мА. Invt

RS-485 / Modbus

Преобразователь стандартно оснащается интерфейсом:

RS-485 / Modbus

Это позволяет подключать:

• HMI;
• PLC;
• удаленную панель;
• систему мониторинга;
• диспетчерскую систему.

Встроенный Modbus позволяет использовать HMI непосредственно с приводом без обязательного отдельного контроллера. Invt

Съемные клеммы

Съемная конструкция клемм позволяет:

• упростить монтаж;
• сократить время подключения;
• облегчить замену преобразователя;
• упростить сервисное обслуживание.

INVT указывает это как одну из функций, повышающих эффективность сборки. Invt

Независимый воздушный канал

Силовая электроника охлаждается через отдельный воздушный канал.

Преимущества:

• меньшее попадание пыли на электронные платы;
• улучшенный теплоотвод;
• повышение надежности;
• более длительный ресурс.

Вентилятор охлаждения IP56

В GD300-01A применяется вентилятор с вакуумным защитным покрытием и степенью защиты IP56.

Это повышает устойчивость системы охлаждения к пыли и загрязнениям. Invt

Эффективность монтажа

Интеграция компрессорных функций в сам ПЧ позволяет INVT заявлять повышение эффективности сборки системы более чем на 20%. Invt

Это достигается за счет уменьшения количества:

• отдельных контроллеров;
• проводки;
• интерфейсных модулей;
• промежуточных устройств.

Снижение стоимости системы

За счет встроенной компрессорной логики и отказа от отдельных PLC/контроллеров INVT указывает возможность снижения общей стоимости решения более чем на 10%. Invt

Модельный ряд 380–440 В

Основное для рынка Казахстана исполнение — 3×380–440 В.

Типовое обозначение:

GD300-01A-XXXG-4

Основные мощности серии:

Общий диапазон 380-вольтовой серии подтвержден производителем как 7,5–500 кВт. Invt

Модификации по напряжению

GD300-01A-…-2

• 3-фазное 220–240 В;
• диапазон 7,5–185 кВт.

GD300-01A-…-4

• 3-фазное 380–440 В;
• диапазон 7,5–500 кВт.

GD300-01A-…-6

• 3-фазное 520–690 В;
• диапазон 22–630 кВт. Invt

Расшифровка обозначения

Пример:

GD300-01A-015G-4-CT

• GD300-01A — специализированный ПЧ для воздушного компрессора;
• 015 — 15 кВт;
• G — нагрузка с постоянным моментом;
• 4 — класс напряжения 380–440 В;
• последующие символы обозначают конкретное исполнение/опцию. Invt

Пример:

GD300-01A-022G-4

• серия GD300-01A;
• 22 кВт;
• G;
• 380–440 В.

На стандартном шильдике этой модели указаны:

• вход: 380–440 В;
• входной ток: 44 А;
• выходной ток: 45 А;
• выходная частота: 0–400 Гц;
• IP20. Invt

Специализированные сигналы компрессора

GD300-01A может непосредственно принимать:

• Emergency Stop;
• Pressure;
• Temperature;
• Fan CT;
• Fault Signal.

Это одна из основных причин, почему серия отличается от обычных GD300/GD200A. Invt

Энергосбережение

Частотное регулирование позволяет изменять производительность компрессора скоростью главного двигателя вместо постоянной работы на полной скорости с периодическим переходом в загрузку/разгрузку.

Преимущества:

• снижение работы на холостом ходу;
• уменьшение пусковых токов;
• снижение механических ударов;
• поддержание более стабильного давления;
• уменьшение энергопотребления при неполной нагрузке.

INVT приводит применение GD300-01 именно как энергосберегающее решение для воздушных компрессоров. Invt

Применение с винтовым компрессором

Основное применение GD300-01A:

• маслозаполненные винтовые компрессоры;
• PM-винтовые компрессоры;
• асинхронные винтовые компрессоры;
• промышленное производство сжатого воздуха;
• компрессорные станции.

Применение с винтовым вакуумным насосом

GD300-01A также используется INVT в системах частотно-регулируемых винтовых вакуумных насосов с постоянными магнитами.

В такой системе используются:

• HMI;
• GD300-01A;
• PM-двигатель;
• встроенная логика вакуумного насоса.

INVT отмечает, что встроенные функции позволяют исключить отдельный PLC и уменьшить размеры системы управления. Invt

Как выбрать GD300-01A

При подборе необходимо учитывать:

1. мощность главного двигателя;
2. номинальный ток двигателя;
3. напряжение;
4. тип двигателя — IM или PMSM;
5. номинальную частоту;
6. номинальную скорость;
7. производительность компрессора;
8. максимальное давление;
9. рабочее давление;
10. тип датчика давления;
11. тип температурного датчика;
12. наличие PT100;
13. способ управления вентилятором;
14. необходимость HMI;
15. Modbus;
16. условия эксплуатации;
17. температура;
18. высота установки;
19. режим работы компрессора;
20. требования к охлаждению.

Основным параметром выбора должен быть не только показатель мощности двигателя, но и номинальный ток и тип электродвигателя.

Рекомендации по выбору мощности

Для стандартного компрессора 380–440 В базовый выбор:

Окончательный выбор выполняется по току двигателя и рабочим параметрам компрессора.

Отличие GD300-01A от GD300-21

GD300-01A — специализированный одноканальный ПЧ для главного двигателя компрессора с интегрированной компрессорной логикой.

GD300-21 — интегрированная система с двумя инверторными каналами:

• главный двигатель;
• вентилятор.

GD300-21 имеет меньший диапазон мощности и ориентирован на максимально интегрированное решение «главный двигатель + вентилятор».

GD300-01A рациональнее, когда:

• требуется широкий диапазон мощности;
• главный двигатель имеет отдельный ПЧ;
• вентилятор управляется отдельно;
• требуется 220, 380 или 690 В;
• мощность выходит далеко за диапазон GD300-21.

Отличие GD300-01A от GD350-01

GD350-01 — новое поколение специализированного компрессорного привода INVT, разработанное на базе опыта GD300-01A.

Производитель указывает, что GD350-01 использует новую платформу управления с дальнейшей оптимизацией:

• архитектуры ПО;
• векторных алгоритмов;
• автонастройки двигателя;
• подавления гармоник;
• надежности;
• адаптивности;
• удобства эксплуатации. Invt

GD300-01A остается полноценной специализированной серией для существующих и новых компрессорных систем, а GD350-01 является ее более новым развитием.

Сертификация и соответствие

Для серии производителем указываются:

CE

KC

Для поставок и эксплуатации в ЕАЭС оборудование применяется с учетом требований:

ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования»

ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств»

Преимущества INVT GD300-01A

• специализирован для винтовых компрессоров;
• 7,5–630 кВт по всей линейке;
• 220 / 380 / 690 В;
• IM + PMSM;
• встроенная логика компрессора;
• не требует обязательного отдельного PLC;
• прямой вход давления;
• прямой вход PT100;
• двойной PID;
• контроль температуры;
• аварийный вход;
• контроль вентилятора;
• RS-485;
• Modbus;
• питание HMI 24 В;
• съемные клеммы;
• независимый воздушный канал;
• вентилятор IP56;
• LED-клавиатура;
• поддержка перегрузки 1,14×;
• сокращение проводки;
• уменьшение стоимости системы;
• повышение эффективности сборки;
• подходит для асинхронных и PM-компрессоров;
• применяется также для PM-винтовых вакуумных насосов.