英飞凌双频变频机在永磁螺杆式空气压缩机中的应用

永磁变频螺杆空压机近年来已成为主流产品

永磁变频螺杆空气压缩机是空气压缩机市场的热点产品，是制造商和用户关注的焦点。随着用户节能意识的增强和2020年新版本《空气压缩机能效限定值及能效等级》标准的实施，永磁变频螺杆式空气压缩机占据了近一半的市场份额，未来有进一步扩张的潜力。永磁变频螺杆式空气压缩机具有以下优点：

1.综合节能，高能效

永磁同步电机不仅功率因数高，而且在整个调速范围内都能保证极高的运行效率。与高效异步电动机相比，它只能在非常窄的范围内保持高效率，在新标准规定的100%、70%和40%的负载条件下，能保证极高的综合能效。

2.稳定气压

永磁变频螺杆式空气压缩机可以根据实际用气量实时调节电机转速，控制排量，保证供气压力稳定无超调。

3.平稳启动和停止

变频器采用高性能开环矢量控制，低频转矩大，启动电流小。不仅消除了启动时对电网的影响，还大大降低了机械损耗。

4.小尺寸

由于相同功率下功率密度高、体积小，永磁同步电机更符合空压机行业中小功率段产品紧凑发展的趋势。

传统永磁变频螺杆空压机电控系统存在的问题

永磁变频螺杆空气压缩机传统电控系统一般由变频器、触摸屏、控制器/PLC和电控面板组成。该方案以控制器/PLC为控制核心，集成空压机专用控制逻辑，采集空压机温度和压力信号作为状态反馈，实时计算空压机运行速度，控制空压机各部件的动作逻辑。

电控系统的功能是完善的，但仍有一些缺点：

电控测试不够全面：很多空压机生产厂家没有配备专业的电控EMC、安全可靠性测试设备或实验室，电控系统多是凭经验设计，然后通过实际应用验证。

售后维护不方便：由于电控系统涉及变频器、变压器、PLC、HMI等多种设备厂商。当产品出现问题时，不容易定位和解决产品问题，容易扯皮。

控制系统布线复杂：控制电路布线复杂，安装费时费力，生产效率不高。

英威腾推出更完善解决方案

针对上述弊端，英飞凌专门开发了空压机双变频一体机，包括主机变频模块和风扇变频模块，内置空压机控制逻辑，可以保证排气压力和温度恒定。并且可以与HMI、物联网、MCP风扇控制和保护模块相结合，形成功能更加完善的系统解决方案。

英飞凌双变频空压机智能控制系统的系统框图如下：

该方案的优点：

1.“HMI双变频一体机物联网工频控制模块”电控系统整体解决方案，解决了客户电控柜设计和售后服务的难点，帮助客户产品的综合竞争力更上一层楼。

2.配置更高的双变频一体机方案，让客户达到价格和功能的最佳平衡。

3.双变频一体机GD300-21的主电机和风扇输出采用变频控制，工业功能定制开发。可以直接替代空压机原有的变频电气柜，提供比同行业同行更高的配置：

(1)内置较大电抗器：功率因数达到0.9，远高于同行。

(2)电流水平较高的IGBT模块是

英飞凌空压机双变频一体机智能控制系统凭借其卓越的产品性能和完善的整体解决方案，得到了市场客户的高度评价和良好反馈。随着空压机市场竞争的日益激烈，差异化和智能化将是未来取胜的关键之一。

英飞凌将依靠多年积累的变频驱动技术和强大的技术研发实力，通过高度可定制的解决方案和完善的智能物联网云平台赋予空压机行业力量，使传统空压机厂商在转型升级的浪潮中具有更强的竞争力。

北京工业大学