螺桿式空壓機(jī)變頻節(jié)能改造方案

　　一、螺桿式空壓機(jī)能耗分析

　　1、 我司螺桿式空壓機(jī)型號(hào)、規(guī)格

　　空壓機(jī)型號(hào) 額定排氣壓力 額定排氣量 空載率 電機(jī)型號(hào) 電機(jī)功率 電機(jī)額定電流
JC15HA 0.8Mpa 1.8m3/Min 0.40 Y160M-2 11KW 22A
　　電機(jī)空載電流 電機(jī)極數(shù) 電機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù) 電機(jī)功率因數(shù) 電機(jī)啟動(dòng)方式 MMax/MN 電機(jī)效率η
10A 2極 2930rpm COSφ=0.88 Y-△降壓?jiǎn)��?dòng) 2 0.872

　　2、 螺桿式空壓機(jī)空載率：在設(shè)定的氣壓范圍內(nèi)工作，在低于設(shè)定壓力時(shí)負(fù)載運(yùn)行，高于設(shè)定壓力時(shí)空載運(yùn)行，從上表可知空壓機(jī)有40%的時(shí)間是處于空載狀態(tài)，這樣既浪費(fèi)能源又降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)。現(xiàn)狀A(yù)棟螺桿式空壓機(jī)總運(yùn)行時(shí)間為11340小時(shí)、負(fù)載運(yùn)行時(shí)間為6416小時(shí)，因此實(shí)際空載率應(yīng)為：
空載率=（11340-6416）÷11340 =0.434

　　3、 年空載損耗W （年總運(yùn)行時(shí)間取 8000小時(shí)）
　　Ue—電源電壓,取380V；
　　W= √3×Ue×I0×COSφ÷η×年總運(yùn)行時(shí)間×空載率 η——電機(jī)效率,取0.872；
　　=1.732×380×10×0.88÷0.872×8000×0.434 I0—空載電流，取10A；
　　=23061KWh COSφ—功率因數(shù),取0.88；

　　4、 年空載損耗費(fèi)用F
　　F=W×0.63 =23061×0.63 =14528元

　　通過(guò)以上計(jì)算可見(jiàn)空載損耗是相當(dāng)可觀的,基于此從節(jié)約空載損耗著眼分析螺桿式空壓機(jī)工作原理就降低空載功率提出如下改善方案。

　　二、螺桿式空壓機(jī)工作原理分析

　　1、 聚才螺桿式空壓機(jī)JC15HA電路圖如下

　　2、工作原理：

　　A、合上電源開(kāi)關(guān)KQ、鑰匙開(kāi)關(guān)SK，給主、控制電路送電；
　　B、按下控制面板上的啟動(dòng)按鈕，控制回路中29、28得電，接觸器KM3、KM1吸合其主觸點(diǎn)閉合控制電機(jī)Y形啟動(dòng)空載運(yùn)行；
　　C、經(jīng)MAM-KY4（40）控制器內(nèi)部延時(shí)S1，控制回路29斷電、30得電，接觸器KM3斷開(kāi)、KM2吸合，電機(jī)轉(zhuǎn)為△形運(yùn)行，完成降壓?jiǎn)��?dòng)過(guò)程；
　　D、控制回路31延遲一段時(shí)間S2后得電，電磁閥DZ動(dòng)作使伺服汽缸打開(kāi)，空壓機(jī)開(kāi)始加載運(yùn)行；
　　E、當(dāng)氣壓達(dá)到設(shè)定范圍上限時(shí)，控制回路31斷電，電磁閥DZ也跟著斷電使伺服汽缸關(guān)閉，空壓機(jī)又開(kāi)始空載運(yùn)行；
　　F、當(dāng)氣壓低于設(shè)定范圍下限時(shí)，控制回路31得電，電磁閥DZ動(dòng)作使伺服汽缸打開(kāi)，空壓機(jī)又開(kāi)始負(fù)載運(yùn)行，如此周而復(fù)始。

　　三、改善方案

　　通過(guò)以上原理分析，設(shè)想改變空壓機(jī)空載時(shí)的工作方式，由工頻50HZ空載運(yùn)行改為變頻30HZ空載運(yùn)行以達(dá)到節(jié)能的目的。

　　1. 工頻50HZ空載運(yùn)行改為變頻30HZ空載運(yùn)行節(jié)能的原理分析（變頻器工作方式恒壓頻比）
當(dāng)電機(jī)由工頻50HZ空載運(yùn)行改為變頻30HZ空載運(yùn)行后，定子繞組所承受的相電壓U=Ue×f設(shè)÷f工=228V，我們都知道電壓的平方正比于電機(jī)輸出力矩，故工頻50HZ空載運(yùn)行改為變頻30HZ空載運(yùn)行后電機(jī)輸出力矩變成接近原來(lái)的1/3，變頻空載功率損耗P30可按以下公式計(jì)算：
　　P50=√3×Ue×I0×COSφ÷η Ue—電源電壓,取380V；
　　= 1.732×380×10×0.88÷0.872 η——電機(jī)效率,取0.872；
　　= 6.64KW I0—空載電流，取10A；
　　COSφ—功率因數(shù),取0.88；
　　P30= M30×V30 M30—30HZ時(shí)輸出力矩；
　　= M50÷3×V30 V50—電機(jī)工頻轉(zhuǎn)數(shù),2930rpm；
　　= M50÷3×V50×3 ÷5 V30—