台达C2000高阶磁束向量通用型变频器集驱动(IM/PM)、控制(PLC)、显示(文本)、以及多种协议现场总线技术于一体,内建CANOpen可做主站,具有高性能、易维护、多语言操作等特点。台达C2000变频器开环控制永磁同步电机,通过抽油杆直接驱动井下螺杆泵运转,在系统停机时,变频器通过自带PLC可编程功能先行控制螺杆泵反转,让螺杆泵的反向转矩在受控的情况下得到缓慢释放,同时根据永磁电机的发电机特性,在电机转子的各相绕组加上适当的能耗电阻,使螺杆泵系统运行更加可靠。
具体来讲,异步及同步电机控制一体化,具有多种控制模式,对电机可实现开闭环控制;启动转矩在0.5HZ时可达150%以上,并支持重载模式;过载能力最大200%转矩电流;内置PLC功能,程序容量10K步;强大的面板编辑功能,相当于文本使用,并且面板参数设定有文字提示,使用简便;模块化设计,控制端子及风扇可拆卸,并支持穿墙式安装;丰富的网络扩展功能,内建CANOpen,可扩展ProfiBUS、DeviceNet、MODBUSTCP、EtherNet-IP现场总线及以太网络卡;50℃运转环境温度,全球安规兼容于CE/UL/CUL。
C2000变频器在速度模式下开环带动永磁同步电机运转,变频器在初次与电机使用时,需要学习电机参数,并做功能设置,相关设定步骤如下:
1、将00-02设为9,回归出厂值;
2、依次按照05-33=1PM马达、05-35电机功率、05-37电机极数、01-00最大频率、01-02额定电压、05-34电机电流、05-36电机转速、05-38电机惯量、01-01额定频率设置参数;
3、将05-00设为13,然后按数字面板的RUN键,此时电机开始自动侦侧,数十秒后,侦测完成,侦测正确后向下继续进行,侦测失败后,请检查第二步内的参数设置是否正确,重新侦测;
4、将00-10=0(速度控制),00-11=6(控制方式),按要求设定01-12,01-13加减速时间;
5、设定10-39(IM与PM马达控制切换点),一般为最大频率的0.2倍,但不要小于5;
6、将11-00设为1(惯量估侧),并设定11-01系统惯量值;
7、mro整理
直驱螺杆泵抽油机在变频柜门板上进行操作,变频控制柜门板上有启动、停止、故障复位按钮,并有运转指示灯和电位计调整电机转速旋钮,可以在现场对变频柜进行实时操作。直驱螺杆泵的工作状态可以分为正转运行状态,变频器制动状态及能耗制动状态。
直驱螺杆泵在采油阶段时,C2000变频器通过内置PLC功能带动永磁同步电机保持正转运行,通过控制柜上的电位计来调整电机运行转速,变频器RA1与RA2输出变频器运行和故障状态,变频器控制部分接线图如(MI1为故障复位输入)。
C2000变频器在运行前需要通过操作面板开启PLC功能,同时通过DeltaWPLSoft软件将控制程序通过RS485接口输入至变频器内。当控制系统发出停机命令时,C2000变频器先通过PLC功能来制动螺杆泵反转(采用的方式为转矩检测制动或恒速定时制动方式),以防止抽油杆存储的弹性势能及油管内环空静液柱作用导致抽油杆高速反转而产生严重后果。