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变频器在空压机上的应用
2020-12-08 13:58:38

一、空压机工作原理工况概述:

空压机工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或螺杆)在气缸内转动。使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的空积变化,空气则沿着转子轴线由吸入側输送出側,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端,阴转子的槽和阳转子的齿被主电机驱动而旋转,常见中大型空压机为螺杆式或活塞式压缩机,工作时由一台电机带动螺杆或活塞向气罐充气,当气罐压力达到设定的最大压力时离合片动作,动机自动卸载,电机空转,螺杆或活塞停止压缩空气。压缩机这种工作方式带来以下问题:

  • 主电机虽然采用Y-Δ减压启动,但启动电流依然很大,压缩机电机的频繁卸载造成对电网的冲击,会影响电网的稳定
  • 空压机时常空转运行,属非经济运行,电能浪费严重
  • 工频运行时噪声大
  • 工频启动对设备的冲击较大,压缩机电机的频繁卸载造成对电网的冲击各部件如电磁阀的动作频率高,设备维护费用相对较高

 

二、空压机变频节能改造原理及优势

空压机改造,是以空压机压缩空气的输出空气压力作为控制对象,由变频器、压力传感器、电机组成闭环恒压控制系统,工作压力值由面板直接设置,现场压力由传感器来检测,转换成4-20mA电流信号后反馈到变频器,变频器通过内置PID进行压力与设定压比较计算,从而调节其输出频率,达到调节电机转速,使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配,进而到恒压供气与节能的目的。

图1变频空压机工作图

 

  • 节能

变频器控制系统可以比较准确地根据用气需求来控制空压机的输出,达到节约能源的目的:

  • 变频器的软启动功能,使空压机的启动电流小于两倍额定电流,而是用工频高达8倍
  • 空压机加载时,因供气量的变化而改变电机转速
  • 当用气量极小时,空压机卸载或休眠,空压机在空载状态时电机能耗也大大降低
  • 变频启动迅速,可以快速脱离休眠进入加载状态,保证供气压力高于最低值。

据有关资料介绍,对于连续用气的空压机系统,随用气量的变化,电动机运行频率在25.00-50.00Hz之间动态调节,系统的节电率可达20%-35%。

  • 降低维护成本

采用变频控制系统,空压机的软启动减少了对部分电气部件和机械部件的冲击。正常运转时,转速大部分时间低于额定转速,降低了各类相关电磁阀和气动元件的工作频率,延长了零部件的使用寿命,减少了空压机的维护费用,提高了气动设备的效率。

  • 降低噪声

当排气量减少时,电机运转速度减慢,空压机发出的噪声比全速运行时的噪声大大减小,改善了操作工的工作环境,有利于环保

  • 输出压力稳定,用气量缓慢变化时可保持输出压力上下波动01Mpa

三、现场接线示意图

变频器接线如下图,参数设置视具体情况而定

图2接线示意图

 

    变频器产品已广泛应用于工业的各行各业,在空压机OEM制造,及空压机改造中拥有丰富的经验,产品已经进入国内主流空压机制造商。