原系統(tǒng)工況

一、空壓機(jī)工作原理簡(jiǎn)述：

　　工作原理是由一對(duì)相互平行齒合的陰陽轉(zhuǎn)子（或稱螺桿）在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),，使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化,，空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè)，實(shí)現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣,、壓縮和排氣的全過程,。空壓機(jī)的進(jìn)氣口和出氣口分別位于殼體的兩端,，陰轉(zhuǎn)子的槽也陽轉(zhuǎn)子齒被主電機(jī)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn),。

　　原空壓機(jī)的主電機(jī)功率為75KW，運(yùn)行方式為星-角減壓起動(dòng)重于后全壓運(yùn)行,。具體操作程序?yàn)椋喊聪聠?dòng)按鈕,，控制系統(tǒng)接通啟動(dòng)器線圈并打開斷油閥，空壓機(jī)在卸載模式下啟動(dòng),，這時(shí)進(jìn)氣閥處于關(guān)閉位置,，而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓2秒后空壓機(jī)開始加載運(yùn)行,，系統(tǒng)壓力開始上升,。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關(guān)上限值，即起跳壓力,，控制器使進(jìn)氣閥關(guān)閉,，油氣分離器放氣，壓縮機(jī)空載運(yùn)行,，直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關(guān)下限值后,，即回跳壓力下，控制器使進(jìn)氣閥打開,，油氣分離器放氣閥關(guān)閉,，壓縮機(jī)打開,，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)滿載運(yùn)行,。

二,、原系統(tǒng)工況存在的問題

　　1、 主電機(jī)雖然星-角減壓起動(dòng),，但起動(dòng)時(shí)的電流仍然很大,，會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。

　　2,、 主電機(jī)時(shí)?？蛰d運(yùn)行，屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,，電能浪費(fèi)嚴(yán)重,。
　　3、 主電機(jī)工頻運(yùn)行致使空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音很大,。
　　4,、 主電機(jī)工頻起動(dòng)設(shè)備的沖擊大，電機(jī)軸承的磨損大,，所以設(shè)備維護(hù)工作時(shí)對(duì)機(jī)械量大,。
　　
變頻改造方案：

一、變頻改造方案設(shè)計(jì)原則

　　根據(jù)原工況存在的問題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求,，空壓機(jī)變頻改造后系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：
　　1,、 電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲(chǔ)氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動(dòng)范圍不能超過±0.02Mpa,。
　　2,、 系統(tǒng)應(yīng)具有變頻和工頻兩套控制回路。
　　3,、 系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路,。
　　4、 一臺(tái)變頻器能控制兩臺(tái)空壓機(jī)組,，可用轉(zhuǎn)換開關(guān)切換,。
　　5、 根據(jù)空壓機(jī)的工況要求,，系統(tǒng)應(yīng)保障電動(dòng)機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性一,。
　　6、 為了防止非正弦波干擾空壓機(jī)控制器,，變頻器輸入端應(yīng)有抑制電磁干擾的有效措施,。
　　7、 在用電氣量小的情況下,，變頻器處在低頻運(yùn)行時(shí),，應(yīng)保障電機(jī)繞組溫度和電機(jī)的噪音不超過允許的范圍,。
　　8、 考慮到系統(tǒng)以后擴(kuò)展問題,，變頻器應(yīng)滿足將來工況擴(kuò)展的要求,。

二、變頻器的選型

　　根據(jù)上述原則,，經(jīng)過多方調(diào)研,、比較，最后我們選擇賽普信公司生的SP500-G系列通用型變頻器,，使該系統(tǒng)能夠滿足上述工況要求。
　　1,、SP500-G變頻器的頻率精度：數(shù)字設(shè)定為±0.01%,；模擬設(shè)定為±0.2%?？墒箟毫Σ▌?dòng)范圍滿足設(shè)計(jì)要求,。
　　2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)了變頻和工頻兩套主回路,。
　　3,、系統(tǒng)設(shè)計(jì)了閉環(huán)與開環(huán)兩套控制回路。
　　4,、使用轉(zhuǎn)換開關(guān)可使變頻器任意控制兩臺(tái)空壓機(jī)組中的一臺(tái),。
　　5、 SP500-G型變頻器適用恒轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載,，該變頻器還具有轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償和提升的功能,。
　　6、 在該變頻器上端加裝輸入電抗器,，有效的抑制了變頻器對(duì)電網(wǎng)的干擾,。
　　7、 在該變頻器下端加裝輸出電抗器,，保障了低頻運(yùn)行時(shí)電機(jī)溫度噪音不超過允許范圍,。
　　8、 選用90KW的變頻器控制75KW的電動(dòng)機(jī),，在一定程度上滿足了將來工況擴(kuò)展要求,。

三、改造方案原理

　　由變頻器,，壓力變送器,、電機(jī)、螺旋轉(zhuǎn)子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi),，進(jìn)行恒壓控制,。反饋壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較運(yùn)算，實(shí)時(shí)控制變頻器的輸出步,，從而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力上。

四,、系統(tǒng)調(diào)試

　　調(diào)試工作分成兩部分：
　　第一,， 先根據(jù)工藝要求、電機(jī)參數(shù),、負(fù)載特性預(yù)調(diào)變頻器參數(shù),。
　　第二， 系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)試,。
　　在完成變頻器設(shè)定參數(shù)調(diào)整及空載運(yùn)行后,，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)試。調(diào)試的主要步驟：
　　1,、 將變頻器接入系統(tǒng),。
　　2、 進(jìn)行工頻旁路的運(yùn)行,。
　　3,、 進(jìn)行變頻回路的運(yùn)行，其中包括開環(huán)與閉環(huán)控制兩部分調(diào)試：

　　開環(huán)：此時(shí)主要觀察變頻器頻率上升的情況,，設(shè)備的運(yùn)行聲音是否正常,，空壓機(jī)的壓力上升是否穩(wěn)定，壓力變送器顯示是否正常,，設(shè)備停機(jī)是否正常等,。如一切正常，則可進(jìn)行閉環(huán)的調(diào)試,。

　  閉環(huán)：主要依據(jù)變頻器頻率上升與下降的速度和空壓機(jī)壓力的升降相匹配,，不要產(chǎn)生壓力振蕩，還要注意觀察機(jī)械共振點(diǎn),，將共振點(diǎn)附近的頻率跳過去,。

空壓機(jī)變頻改造后的效益

　　1、節(jié)約能源
　　變頻器控制壓縮機(jī)與傳統(tǒng)控制的壓縮機(jī)比較,，能源節(jié)約是最有實(shí)際意義的,，根據(jù)空氣量需求來供給的壓縮機(jī)工況是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀。

　　2,、運(yùn)行成本降低
　　傳統(tǒng)壓縮機(jī)的運(yùn)行成本由三項(xiàng)組成：初始采購(gòu)成本,、維護(hù)成本和能源成本。其中能源成本大約占?jí)嚎s機(jī)運(yùn)行成本的77%,。通過能源成本降低44.3%,，再加上變頻起動(dòng)后對(duì)設(shè)備的沖擊減少,，維護(hù)和維修量也跟隨降低，所以運(yùn)行成本將大大降低,。

　　3,、提高壓力控制精度
　　變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使壓縮機(jī)的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配,。變頻控制壓縮機(jī)的輸出氣量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變,。由于變頻控制電機(jī)速度的精度提高，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在3pisg變化范圍,，也就是0.2bar范圍內(nèi),，有效地提高了工況的質(zhì)量。

　　4,、延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命
　　變頻器從0HZ起動(dòng)壓縮機(jī),，它的起動(dòng)加速時(shí)間可以調(diào)整，從而減少起動(dòng)時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的電
　　器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊,，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長(zhǎng),。此外,，變頻控制能夠減少機(jī)組起動(dòng)時(shí)電流波動(dòng)，這一波動(dòng)電流會(huì)影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電,，變頻器能夠有效的將起動(dòng)電流的峰值減少到最低程度,。

　　5、低了空壓機(jī)的噪音
　　根據(jù)壓縮機(jī)的工況要求,，變頻調(diào)速改造后,，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度明顯減慢，因此有效地降了空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)定表明,，噪音與原系統(tǒng)比較下降約3至7分貝。

　　綜上所述,，隨著變頻器應(yīng)用普及時(shí)代的來臨,，我公司已將變頻器的應(yīng)用擴(kuò)展到傳統(tǒng)空壓機(jī)改造的領(lǐng)域，不僅擴(kuò)大了變頻器的應(yīng)用市場(chǎng),，而且為空壓機(jī)的制造業(yè)也提出了新的課題,。預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來，由于變頻調(diào)速技術(shù)的介入,，空壓機(jī)將真正地進(jìn)入經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)代,，我們希望上述工作對(duì)于同仁們的傳統(tǒng)的電氣傳動(dòng)設(shè)備技術(shù)改造和推進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)品有普及應(yīng)用工作中能有所啟示和借鑒。