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明電舍變頻器在空氣壓縮機系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布日期：2010-10-20 瀏覽次數(shù)：1547
［摘要］：空壓機在使用變頻調(diào)速后，各指標(biāo)均已達(dá)到預(yù)期效果，運行情況良好，節(jié)能效果明顯，節(jié)電率在 20%以上，不僅控制質(zhì)量大為提高，可使壓縮空氣的壓力始終保持恒定，而且大大的提升了使工廠的自動化水平，工廠感到十分滿意。
［關(guān)鍵詞］： 電機 恒壓供水 pid 流量計
一、空壓機改造的意義
空壓機在各廠礦企業(yè)中應(yīng)用極廣，特別是在石油、化工、動力等工業(yè)領(lǐng)域中已成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，是許多工業(yè)部門工藝流程中的核心設(shè)備。提供自動化生產(chǎn)所需的壓縮空氣足夠的供氣壓力，是生產(chǎn)流程順暢之要素，瞬間的壓降，即會影響產(chǎn)品品質(zhì)。
通常用戶通過空壓站來給各車間供氣，各車間用氣量的多少是經(jīng)常變動的，而且不同時間的用氣量也是不相同的，因此供氣不足或者供氣過剩的情況時有發(fā)生。而用氣和供氣之間的不平衡集中地反映在供氣的壓力上，保持供氣壓力的恒定，可以使供氣和用氣之間保持平衡，從而提高供氣質(zhì)量，維持各車間的正常生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
空壓機系統(tǒng)主要由壓縮機、氣筒、螺桿、加熱器等構(gòu)成，其中壓縮機的動力-螺桿根據(jù)氣筒溫度和產(chǎn)品生產(chǎn)量的變化隨時改變速度，維持最合適的速度。利用變頻器驅(qū)動壓縮機螺桿驅(qū)動系統(tǒng)克服了以往電源驅(qū)動方式中速度無法改變的缺點，體現(xiàn)了速度微調(diào)功能，提高了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時通過變頻器的各種保護功能，避免了電機損傷。
二、原系統(tǒng)工況存在的問題
1、主電機雖然星-角減壓起動，但起動時的電流仍然很大，會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運行安全。
2、主電機工頻運行致使空壓機運行時噪音很大。
3、主電機工頻頻繁起動對設(shè)備的沖擊大，電機軸承的磨損大，所以設(shè)備維護工作時對機械量大。
4、經(jīng)常卸載和加載導(dǎo)致整個氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化，不能保持恒定的工作壓力。
5、空壓站共有九臺空壓機，由于整個廠用氣量比較大，所以其中四臺長期運行，四臺根據(jù)用氣量的大小進行開關(guān)，所以部分空壓機時�？蛰d運行，屬非經(jīng)濟運
行，電能浪費嚴(yán)重。
三、改造方案及系統(tǒng)框圖
由變頻器，壓力變送器、PLC、電機組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)內(nèi)空氣壓力保持在五個大氣壓左右，進行恒壓控制。
管網(wǎng)內(nèi)的壓力值通過壓力傳感器反饋給 PLC，通過 PLC 在轉(zhuǎn)換成模擬量信號反饋給變頻器的反饋值輸入端，通過變頻器內(nèi)部的 PID 與設(shè)定值進行比較運算，實時控制變頻器的輸出，從而調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力范圍內(nèi)。
四、空壓機變頻改造的注意事項
1、空壓機是大轉(zhuǎn)動慣量負(fù)載，這種啟動特點就很容易引起 V/F 控制方式的變頻器在啟動時出現(xiàn)跳過流保護的情況，因此選用具有高啟動轉(zhuǎn)矩的明電舍變頻器VT230S，證即能實現(xiàn)恒壓供氣連續(xù)性，又保證設(shè)備可靠穩(wěn)定的運行；
2、空壓機不允許長時間在低頻下運行，當(dāng)空壓機的轉(zhuǎn)速過低，一方面將使空壓機的工作穩(wěn)定性變差，另一方面也使缸體的潤滑變差，會加快磨損。所以工作的
下限頻率應(yīng)不低于 30Hz；
3、為了有效濾除變頻器輸出電流中的高次諧波分量，減小因高次諧波引起的電磁干擾，選用輸出交流電抗器，還可以減小電機運行噪音和溫升，提高電動機的
穩(wěn)定性。還可以減小電機運行噪音和溫升，提高電動機的穩(wěn)定性。
五、系統(tǒng)主要功能
1、端子排和模擬量控制的簡易的速度變化；
2、通過熱保護、過載防止、過流保護等功能保護電機及變頻器；
3、通過下限頻率設(shè)定來限定電機的最低運行頻率，保護空壓機；
4、輸出電流、電壓、轉(zhuǎn)矩、功率等簡易確認(rèn)；
5、系統(tǒng)中同時設(shè)計一個工頻的旁路，以便在變頻器出現(xiàn)故障或者檢修時將空壓機切換到工頻運行，不至于影響正常的生產(chǎn)。
空壓機在各廠礦企業(yè)中應(yīng)用極廣，特別是在石油、化工、動力等工業(yè)領(lǐng)域中已成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，是許多工業(yè)部門工藝流程中的核心設(shè)備。提供自動化生產(chǎn)所需的壓縮空氣足夠的供氣壓力，是生產(chǎn)流程順暢之要素，瞬間的壓降，即會影響產(chǎn)品品質(zhì)。
通常用戶通過空壓站來給各車間供氣，各車間用氣量的多少是經(jīng)常變動的，而且不同時間的用氣量也是不相同的，因此供氣不足或者供氣過剩的情況時有發(fā)生。而用氣和供氣之間的不平衡集中地反映在供氣的壓力上，保持供氣壓力的恒定，可以使供氣和用氣之間保持平衡，從而提高供氣質(zhì)量，維持各車間的正常生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
空壓機系統(tǒng)主要由壓縮機、氣筒、螺桿、加熱器等構(gòu)成，其中壓縮機的動力-螺桿根據(jù)氣筒溫度和產(chǎn)品生產(chǎn)量的變化隨時改變速度，維持最合適的速度。利用變頻器驅(qū)動壓縮機螺桿驅(qū)動系統(tǒng)克服了以往電源驅(qū)動方式中速度無法改變的缺點，體現(xiàn)了速度微調(diào)功能，提高了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時通過變頻器的各種保護功能，避免了電機損傷。
二、原系統(tǒng)工況存在的問題
1、主電機雖然星-角減壓起動，但起動時的電流仍然很大，會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運行安全。
2、主電機工頻運行致使空壓機運行時噪音很大。
3、主電機工頻頻繁起動對設(shè)備的沖擊大，電機軸承的磨損大，所以設(shè)備維護工作時對機械量大。
4、經(jīng)常卸載和加載導(dǎo)致整個氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化，不能保持恒定的工作壓力。
5、空壓站共有九臺空壓機，由于整個廠用氣量比較大，所以其中四臺長期運行，四臺根據(jù)用氣量的大小進行開關(guān)，所以部分空壓機時�？蛰d運行，屬非經(jīng)濟運
行，電能浪費嚴(yán)重。
三、改造方案及系統(tǒng)框圖
由變頻器，壓力變送器、PLC、電機組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)內(nèi)空氣壓力保持在五個大氣壓左右，進行恒壓控制。
管網(wǎng)內(nèi)的壓力值通過壓力傳感器反饋給 PLC，通過 PLC 在轉(zhuǎn)換成模擬量信號反饋給變頻器的反饋值輸入端，通過變頻器內(nèi)部的 PID 與設(shè)定值進行比較運算，實時控制變頻器的輸出，從而調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力范圍內(nèi)。
四、空壓機變頻改造的注意事項
1、空壓機是大轉(zhuǎn)動慣量負(fù)載，這種啟動特點就很容易引起 V/F 控制方式的變頻器在啟動時出現(xiàn)跳過流保護的情況，因此選用具有高啟動轉(zhuǎn)矩的明電舍變頻器VT230S，證即能實現(xiàn)恒壓供氣連續(xù)性，又保證設(shè)備可靠穩(wěn)定的運行；
2、空壓機不允許長時間在低頻下運行，當(dāng)空壓機的轉(zhuǎn)速過低，一方面將使空壓機的工作穩(wěn)定性變差，另一方面也使缸體的潤滑變差，會加快磨損。所以工作的
下限頻率應(yīng)不低于 30Hz；
3、為了有效濾除變頻器輸出電流中的高次諧波分量，減小因高次諧波引起的電磁干擾，選用輸出交流電抗器，還可以減小電機運行噪音和溫升，提高電動機的
穩(wěn)定性。還可以減小電機運行噪音和溫升，提高電動機的穩(wěn)定性。
五、系統(tǒng)主要功能
1、端子排和模擬量控制的簡易的速度變化；
2、通過熱保護、過載防止、過流保護等功能保護電機及變頻器；
3、通過下限頻率設(shè)定來限定電機的最低運行頻率，保護空壓機；
4、輸出電流、電壓、轉(zhuǎn)矩、功率等簡易確認(rèn)；
5、系統(tǒng)中同時設(shè)計一個工頻的旁路，以便在變頻器出現(xiàn)故障或者檢修時將空壓機切換到工頻運行，不至于影響正常的生產(chǎn)。