變頻器對(duì)空壓機(jī)的改造方案

　　變頻改造方案：

　　一、 節(jié)能原理及效果

　　我們知道，用調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法同樣可以調(diào)整供氣量。由于空壓機(jī)基本上屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，用變頻調(diào)速的方法調(diào)整供氣量能使電機(jī)的輸出功率基本與轉(zhuǎn)速（供氣量）成正比關(guān)系，達(dá)到很好的節(jié)電效果。

　　我們采用具有矢量控制功能的AMB變頻器，可使電機(jī)在低速時(shí)也能提供滿足負(fù)載需要的轉(zhuǎn)矩。同時(shí)，AMB變頻器的自動(dòng)節(jié)能模式，可使電機(jī)在滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求下以最小電流運(yùn)行，達(dá)到更好的節(jié)電效果。

　　二、采用恒壓供氣變頻控制系統(tǒng)所帶來的效果如下：

　�。�1）、出氣口釋放閥全部關(guān)閉，取消用出氣口釋放閥調(diào)節(jié)供氣量方式，以避免由此導(dǎo)致的電能浪費(fèi)。代之以變頻器調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整氣體流量，使電機(jī)輸出的功率與流量需求基本上成正比關(guān)系（如圖1所示），始終使電機(jī)高效率工作，以達(dá)到明顯的節(jié)電效果。例如當(dāng)用氣量是額定供氣量的50%時(shí)，節(jié)電率可達(dá) 40%以上;

　�。�2）、利用變頻器的節(jié)能模式，可使電機(jī)在輕載時(shí)以最高效率運(yùn)行，減少不必要的電能損耗;

　　（3）、根據(jù)嚴(yán)格的EMS標(biāo)準(zhǔn)，高效的PWM變頻器使用高速低耗的IGBT，降低諧波失真和電機(jī)的電能損失。

　�。�4）、可使電機(jī)起動(dòng)、加載時(shí)的電流平緩上升，沒有任何沖擊;可使電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟停，避免反生電流造成的危害，有利于延長設(shè)備的使用壽命;避免因電流峰值帶來的電力公司的罰款;

　�。�5）、采用變頻控制系統(tǒng)后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供氣管路中氣體的壓力，使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;

　�。�6）、由于電機(jī)在高效率狀態(tài)下運(yùn)行，功率因數(shù)較高，降低了無功損耗，節(jié)約了大量電能。

　�。�7）、保存原釋放閥系統(tǒng)，在必要時(shí)可參加調(diào)節(jié)，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。

　　總之，采用恒壓供氣智能控制系統(tǒng)后，不但可節(jié)約30～40%的電力費(fèi)用，延長壓縮機(jī)的使用壽命，并可實(shí)現(xiàn)"恒壓供氣"的目的，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

[$page]　　三、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。

　　四、變頻器的選型

　　根據(jù)上述原則，經(jīng)過多方調(diào)研、比較，最后我們選擇安邦信公司生產(chǎn)的G9系列通用型變頻器，使該系統(tǒng)能夠滿足上述工況要求。

　　1、G9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、 G9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。

　　五、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