基于SPM FSM50SM60A的压缩机驱动系统设计
基于SPMFSM50SM60A的压缩机驱动系统设计
路 、短路保护 电路和过载 电路的设计。
势， Ｃ的选取需要非常 的小心， Ｒ 不要对反 电势 造成过度衰减。 驱动 电路 ：由于单片机的驱动能力有限 ，
为了可靠运行 ， 选用一片同相驱动 Ｉ Ｃ和 Ｒ Ｃ电
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西北工业大学 白世东 量占荣 羊意 陕西西清电子公司 屈斌 摘要 ： 以智能功率模块Ｓ ＭＦ Ａ ０Ｍ６Ａ为核心， Ｐ Ｓ Ｍ５Ｓ ０ 设计压缩机
驱 动 系统。 重点描述 了自举 电路、 短路保护 电路和过 载 电路
的设计。
隘缩机变颧控糊器驱动系统
本文介绍的压缩机变频控制器驱动 系统工
有超薄、 低成本、 高性能和高可靠性的特点。 主
要 用于 中速 小功 率变 频驱 动 ，比如 空 调等 。 Ｓ Ｍ 由３ 个引脚 ，按照功能可以分为四大类 ： Ｐ ２
驱动信 号输入 ， 三相输 出， 故障保护和 电源供
电，各个引脚的详细功能请参考 Ｆｉ ｈｌ公司 ａ ｃｉ ｒ ｄ ． ３ 过载保护 Ｉ图
图１控制系统框图
维普资讯
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． Ｉ图２ 短路保护电路
Ｆ Ａ Ｏ Ｍ６ Ａ是 Ｆ ｉ ｈｌ公 司的最新 ｓ Ｍ５ ｓ ｏ ａ ｃｉ ｒ ｄ Ｓ Ｍ（ Ｐ 智能功率模块） ，用于三相电机驱动 。具
构成如图 １ 示。 所 反 电势采样电路 ：系统在运转过程 中，需
越来越突出，目前市场上的变频空调一般 功率 要形成速度闭环。但是由于压缩机 没有位置传 较小 ，但是在一些压缩机 生产厂家 ，为了测试 感器 ，因此需要从压缩机三相端电压推算压缩 压缩机 的性能 ，要求变 频器的功率大、运行频 机 的转子位置 ，实时计 算压缩机 的运转速 度， 率高。功率 的提高主要取决于逆变模块，而运 为换 向提供依据 。压缩机 的三个绕组端 电压和 行频率的提高取 决于模块所能承受的最高载波 直流母线电压经过分压直接送入单片机的 ＡＤ ／ 频率 ，这样逆变模块的选取成为关键。 转换部分进行采样 。 ， ２ Ｒ ， ４ Ｒ ， ６ ＲＩ Ｒ ， ３ Ｒ ， ５ Ｒ
压缩机用直线伺服电机及其驱动控制器设计
ｎ ｑ ｅ ｎ ｉ ｃ ｈ ｎ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｒ ｓ ｎ ｌｚ ｄ ｉ ｕ ｓ ａ ｄ ｄ ｆ ｕ ｙ ｉ ｈ ｅ ｉ ａ ａ ｏ ａ ａｙ ｅ ． ｎ ｅ ｌ ＫＥＹ ＯＲＤＳ： Ｌ ｎ ａ ｅ ｖ ｔｒ Ｄ ｉｅ ｃ ｎｒ ｌ ｒ Ｄｉｉ ｌ Ｉ ｏ ｔ ｌ Ｃ ｙ ｃ ｏｅ ｏ ｒ ｓｏ ｉ Ｗ ｉ ｅ ｒｓ ｒｏ ｍｏ ｏ ； ｒ ｏ ｔ ｅ ； ｇ ｔ Ｄ ｃ ｎｒ ； ｒｏ ｏ ｌ ｒ ｍｐ ｓ ｒ ；Ａｐ ｖ ｏ ａＰ ｏ ｃ ｅ ・
机 做最 大振 幅 的往 复 运 动 ，同 时 监 测 杜 瓦 瓶 内温
圈在恒定 磁 场 作 用 下 往 复 运 动 ，带 动 活 塞 ，在 气 缸 里压 缩压 出或 拉 回抽 出一 个 气缸 内 的工 作 气 体 ， 产 生 交变压 力 波 ，通 过 空 心 导 管 ，传 到 膨 胀 机 转
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｎ ａ ｅ ｖ ｏ ｏ ｎ ｔＳＤｒｖ ｎ ｒ ｌ ｒ ｓｇ ｆ ａ Ｌｉ ｅ ｒ Ｓ ｒ ｏ Ｍ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ’ ｉ ｅ Ｃｏ ｔ ｏｌ ｅ
Ｗ ＡＮ Ｚ ｅ ・ｉ ｇ Ｓ ｎ ＪＡＮ Ｊ ｎ ｇ ｏ Ｇ ｈ ｎ ｘｎ ， ＨＥ Ｙａ ， Ｉ Ｇ ｉ ・ｕ ａ
直线 伺服 电机 作 为 斯 特林 制 冷 机 的关键 部 件 ， 其控 制性 能 直 接 影 响 到 整 个 制 冷 机 系 统 。 目前 一 般 采用 永 磁无 刷 直 线 电机 作 为 伺 服 电机 … 。本 文 采用 双 直线 电 机 驱 动 压 缩 机 的 系 统 。双 直 线 电 动 机 与压缩 机 一 体 化 结 构 设 计 ，有 效 利 用 空 间 ，减 小 了斯特 林 制 冷 机 的体 积 。 双 直 线 电机 驱 动 压缩 机 ，受 力 对 称 ，振 动小 。为 进 一 步 减 小 振 动 和 电 磁 干扰 ，电机 采 用 正 弦 宽 调 制 驱 动 Ｊ ，温 度 调 节 采 用数 字增 量式 ＰＤ，整个 驱 动控 制 器在 单 片机 协 Ｉ 调 下工 作 。
螺杆压缩机组运行状态在线监控系统研究的开题报告
螺杆压缩机组运行状态在线监控系统研究的开题报告一、选题背景随着经济的发展，市场对能源的需求不断增加，而螺杆压缩机是工业生产中不可缺少的设备之一。
目前，国内外很多企业在使用螺杆压缩机时尚缺乏有效的监测和管理手段，导致设备运行状况不能及时掌握，往往需要人工巡检来发现问题，严重影响了生产效率和经济效益。
因此，针对螺杆压缩机设备在线监控需求，研发一套基于互联网技术的螺杆压缩机组运行状态在线监控系统，可以对设备运行状态进行实时监测和分析，提高设备运行效率，减少设备故障率，提升企业生产效益。
二、研究内容1.系统架构设计采用分布式架构、云计算和物联网技术实现螺杆压缩机组运行状态在线监控。
2.数据采集与处理利用传感器实时采集螺杆压缩机组关键的运行参数数据，运用数据挖掘技术分析处理设备的工作状态。
3.数据可视化展示将分析处理后的数据通过可视化的方式展示出来，让用户能够更直观地了解设备的运行状况。
4.故障预测与诊断通过机器学习算法对设备运行数据进行分析，实现对设备故障的预测和诊断。
三、研究意义1.提高企业生产效益该系统可以提高设备运行效率，减少设备故障率，降低企业维修成本，提高企业生产效益。
2.节约人力资源该系统可以实现设备的自动化监测和管理，减少人工巡检，节省企业人力资源。
3.促进技术创新该系统采用物联网、云计算等前沿技术，可以推动相关技术的发展和应用，促进技术创新。
四、可行性分析针对目前市场上缺乏相应的螺杆压缩机组运行状态在线监控系统、目前云计算和物联网技术逐渐成熟并广泛应用、市场对高效生产的需求不断增加等因素，本研究具有可行性和实用性。
五、预期成果1.设计出一套基于互联网技术的螺杆压缩机组运行状态在线监控系统，并完成系统的实现与调试。
2.实现对设备运行状态的实时监测和分析，能够预测和诊断设备故障。
3.促进相关技术的发展与应用，提高企业生产效益和经济效益。
六、研究方法与步骤根据研究内容，本研究将采取以下步骤：1.文献调研和技术筛选。
《压缩机控制系统》课件
2
软件设计
讲解控制算法的设计、控制策略的设计，以及控制系统的编程实现。
压缩机控制系统的实验和应用
实验平台介绍
展示实验平台的特点和应用 方法，为实验过程铺垫。
实验过程和步骤
详细描述压缩机控制系统的 实验过程和操作步骤。
应用案例分析
分析压缩机控制系统的不同 应用案例，展示其实际应用 价值。
总结
1 优缺点分析
《压缩机控制系统》PPT 课件
通过本课件，我们将深入探讨压缩机控制系统的基本原理、概述、具体设计、 实验和应用，以及未来的发展趋势。
压缩机的基本原理
定义和分类
了解不同类型的压缩机及其 分类，打下基础。
工作原理及性能指标
探讨压缩机的工作原理和评 估性能的指标，深入理解其 机理。
Байду номын сангаас
主要部件和结构
了解压缩机的主要组成部件 和结构，为后续设计提供背 景。
压缩机控制系统的概述
基本要求和功能
介绍压缩机控制系统的基本要求 和提供的功能。
分类和特点
探讨不同类型的压缩机控制系统 及其特点，创造适合不同应用的 解决方案。
组成和工作原理
解释压缩机控制系统的组成部分 和工作原理，帮助理解系统运行 过程。
压缩机控制系统的具体设计
1
硬件设计
介绍信号采集模块的设计、控制器的选择和配置，以及执行机构的设计和选择。
探讨压缩机控制系统的优 点和缺点，帮助评估其适 用性。
2 未来发展趋势
展望压缩机控制系统的未 来发展方向和趋势，引领 技术创新。
3 关键技术和热点问题
探讨压缩机控制系统的关 键技术和当前研究的热点 问题。
基于PLC的压缩机自动控制系统中的应用研究
高新技术2017年3期︱9︱ 基于PLC 的压缩机自动控制系统中的应用研究马 骁 李 茂 李 鉴沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司，辽宁 沈阳 110000摘要：本文主要从压缩机自动控制系统的组成部分及操作方法等方面展开分析，深入研究基于PLC 的压缩机的自动控制系统设计、改造，以期确保整个自动控制系统运行的安全性、稳定性得以提升，同时改善系统操作环境，这对于今后进一步分析基于PLC 的压缩机自动控制系统中的具体应用效果具有一定的参考意义。
关键词：PLC；压缩机自动控制系统；设计改造中图分类号：TB652 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）03-0009-01引言 作为气动控制系统运行中比较重要的一种气源设备，空气压缩机的应用范围较广，如在气、水电厂油、水等系统中均得到较好的运用，且在整个应用期间稳定性、安全性、可靠性均得到保障，而运行可靠性、稳定性对水电发电机组运行会产生较大影响。
因初期电气控制大部分都是继电器的控制回路，且在长时间运行过程中易老化，最终降低压缩机自动控制系统运行的灵敏度，也有可能会引发停机故障，最终影响系统正常、安全运行。
因此，深入研究基于PLC 的压缩机自动控制系统中的应用非常有必要。
1 压缩机自动控制系统组成及操作 此次选取某个空气压缩机站作为研究对象，机站是集电、净化、一集机、自动控制系统等为一体的高压空气的压缩机站，此机型主要压缩且干燥、净化至给定的压力、参数，之后直接输送至高压的空气系统内。
压缩机的自动控制系统主要包括：电动机控制柜、电动一气动阀、压力传感器、手动控制台、位置信号器、温度传感器、集控控制台等，同时还具备自动停机、运行控制、故障保护停机、报警、自动起动等运行功能。
此外，压缩机自动控制系统对于干燥一净化系统、油水分离系统、冷却系统、润滑系统等还能做相应的控制管理。
压缩机自动控制系统包括自动操作方式、手动操作方式两种，2种操作方法互相独立、互相备用，但自动操作方式更加重要。
基于闭式星三角启动的压缩机组控制系统
端子排
电源端
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1 图 螺 杆 压 缩 机 组 控 制 系 统
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第 18卷 第 3期
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2 0 18 年 3 月
REFRIGERATION AND AIR-CONDITIONING
70-73
基于闭式星三角启动的压缩机组控制系统
赖友强
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ห้องสมุดไป่ตู้
P L C 摘 要 开 启 式 螺 杆 压 缩 机 组 使 用 闭 式 星 三 角 启 动 配 合
控 制 系 统 ，不 仅 能 保 证 系 统 稳 定 运 行 ，而 且 整
套 系 统 经 济 实 用 ，在 市 场 应 用 率 很 高 。 本 文 介 绍 了 开 启 式 螺 杆 压 缩 机 的 闭 式 星 三 角 控 制 系 统 和 产 品 测 试 情
况 ，采 用 闭 式 星 三 角 启 动 可 有 效 地 减 轻 压 缩 机 启 动 过 程 对 电 网 和 回 路 元 件 造 成 的 冲 击 ，对 延 长 元 件 的 使 用
开 启 式 螺 杆 压 缩 机 可 用 于 超 低 温 冷 藏 、食 品
速 冻 、低 温 冷 藏 、化 工 制 药 、冰 蓄 冷 、混 凝 土 冷 却 、
工 艺 冷 水 、船 舶 制 冷 等 诸 多
。其 电 机
从
几 十 千 瓦 到 几 百 千 瓦 ，甚 至
一种压缩机驱动电路及控制器[实用新型专利]
![一种压缩机驱动电路及控制器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9d114197a26925c52dc5bf9c.png)
专利名称：一种压缩机驱动电路及控制器
专利类型：实用新型专利
发明人：孙泉良,郑道富,张永庆,吴晓威,陶坤元申请号：CN201821459266.2
申请日：20180906
公开号：CN208707555U
公开日：
20190405
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种压缩机驱动电路及控制器，该压缩机驱动电路包括整流模块、软启动模块、电容、开关电路模块和压缩机驱动模块；所述整流模块输入端连接到交流输入电源，输出端连接所述开关电路模块输入端；所述开关电路模块输出端连接到所述压缩机驱动模块输入端；所述压缩机驱动模块输出端连接到压缩机；所述电容并联在所述开关电路模块输入端或者所述压缩机驱动模块输入端；所述软启动模块连接在所述整流模块和所述开关电路模块之间；所述软启动模块包括高阻抗支路和低阻抗支路。
本实用新型通过设置在直流侧的软启动模块，实现电路的启机过流保护。
申请人：珠海恒途电子有限公司
地址：519000 广东省珠海市高新区唐家湾镇软件园路1号生产加工中心1号三层1、3单元
国籍：CN
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高效压缩机系统的设计与应用
高效压缩机系统的设计与应用下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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基于SPM FSM50SM60A的压缩机驱动系统设计
作者：西北工业大学白世东景占荣羊彦陕西西清电子公司屈斌时间：2007-02-04 来源:电
子产品世界
摘要：以智能功率模块SPM FSAM50SM60A为核心，设计压缩机驱动系统。
重点描述了自举电路、短路保护电路和过载电路的设计。
关键词：SPM；短路保护；自举电路
引言
随着变频空调的发展，压缩机的驱动问题越来越突出，目前市场上的变频空调一般功率较小，但是在一些压缩机生产厂家，为了测试压缩机的性能，要求变频器的功率大、运行频率高。
功率的提高主要取决于逆变模块，而运行频率的提高取决于模块所能承受的最高载波频率，这样逆变模块的选取成为关键。
考虑到安装的方便和成本等因素，选取Fairchild公司的二代SPM FSAM50SM60A(智能功率模块)，它具有超薄、高性能、高效率的特点[1]。
本文围绕FSAM50SM60A 在压缩机变频控制器中的应用设计，重点介绍了自举电路、短路保护电路和过载电路的设计。
压缩机变频控制器驱动系统
本文介绍的压缩机变频控制器驱动系统工作在220VAC，50Hz，功率5000W,输出频率30—240Hz，主要用于压缩机的性能测试。
系统构成如图1所示。
图1 控制系统框图
反电势采样电路：系统在运转过程中，需要形成速度闭环，但是由于压缩机没有位置传感器，因此需要从压缩机三相端电压推算压缩机的转子位置，实时计算压缩机的运转速度，为换向提供依据。
压缩机的三个绕组端电压和直流母线电压经过分压直接送入单片机的A/D转换部分进行采样。
R1，R2，R3，R4，R5，R6用于对三相绕组电压进行分压衰减，为了保持准确性，最好用高精度的电阻。
R7，R8对于直流母线电压进行分压衰减。
为了抗干扰，采样信号在送入单片机的A/D口时需要加一级RC滤波电路，为了在启动时能够准确检测到反电势，RC的选取需要非常的小心，不要对反电势造成过度衰减。
驱动电路：由于单片机的驱动能力有限，为了可靠运行，选用一片同相驱动IC和RC 电路组成，能够可靠的开通和关断SPM内部的IGBT。
RC用于去除驱动线路上的振荡。
功率电路：主要由SPM及其供电电路组成，用于驱动压缩机。
本设计选用的Fairchild SPM具有自举功能，电源只需要供给单路15V即可。
FSAM50SM60A
FSAM50SM60A是Fairchild公司的最新SPM(智能功率模块)，用于三相电机驱动。
具有超薄、低成本、高性能和高可靠性的特点。
主要用于中速小功率变频驱动，比如空调等。
SPM由32个引脚，按照功能可以分为四大类：驱动信号输入，三相输出，故障保护和电源供电，各个引脚的详细功能请参考Fairchild公司的技术资料[2]。
模块内部集成了优化的保护电路和IGBT驱动电路。
上桥臂由3只普通的IGBT组成，下桥臂由3只Sense —IGBT组成。
内部还集成了3个HVIC，1个LVIC和1个热敏电阻[2]。
HVIC的开关频率在数KHz范围，能够防止同一相的上下桥臂同时导通，具有较好的电压变化率兼容性(尤其是在感性负载时)，功耗低，耐压大于600V[4]。
HVIC的集成，使模块可以与控制芯片直接接口，不需要光耦隔离，这为电路设计提供了方便，也减小了模块尺寸[1]。
Sense —IGBT的检测精确度高(误差小于8%)，故障结束后能够自复位，成本低，体积小。
SPM中的Sense —IGBT能够实时监测IGBT中的电流，这为系统短路保护电路的设计提供了方便，而且降低了成本[4]。
通过调整与Sense —IGBT串联的电阻的阻值，可以改变电流保护限值。
模块采用DBC技术，漏电流很小；典型开关频率
5KHz[2]。
热敏电阻的集成使保护电路更加完善，运行更加可靠。
系统设计
短路保护电路
SPM提供了两种主要的保护功能，即控制电压欠压保护和短路电流保护。
当控制电压低
于欠压检测电平时，内部栅极驱动信号被阻断，并产生故障输出信号。
当控制电压高于欠压复位电平时，故障输出信号变为高电平，故障消除，模块又可以按照系统设定的指令运转。
模块的LVIC通过监视检测电压来监测下桥臂的集电极电流。
一旦发生短路，模块关断内部的栅极驱动信号并送出故障信号。
这种电流监测方法不仅简单，而且成本低廉。
在高于额定电流的15%的范围内，Sense —IGBT具有很好的线性特性。
模块内部设有短路保护电路，触发电压VSC(ref)=0.51V，当VSC引脚的电压达到0.51V，内部保护电路触发，自动关断六路波，同时VFO向单片机输出故障信号。
根据保护电流的不同，R3可以选择不同的值，但是R3的选取和R4有关，在同一保护电流下，当R4大时，R3小，但是二者不具有线性关系[2]。
图2为系统瞬时短路保护电路。
虚线内部是模块内部的一部分，只给出U相下桥臂的驱动和保护原理。
实际情况是U，V，W相的下桥臂在G点会合，通过R4流入电源地线。
瞬时短路保护的外电路由R1，R2，R3，C1，C2 组成。
图2 短路保护电路
R2，C2决定短路电流故障在引脚持续的时间，一般要求R2。