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变频空压机的工作原理
2018-06-09
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一、变频空压机工作原理: 
  是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)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容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,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,阴转子的槽也阳转子齿被主电机驱动而旋转。 
二、原系统工况存在的问题: 
  1 电机虽然星-角减压起动,但起动时的电流仍然很大,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。 
  2 电机时常轻载运行,属非经济运行,电能浪费严重。 
  3 电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。 
  4 电机工频起动设备的冲击大,电机轴承的磨损大,所以设备维护工作时对机械量大。 
三、变频改造方案设计原则 
  根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求,空压机变频改造后系统应满足以下要求: 
  1 电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定,压力波动范围不能超过±0.02Mpa 
  2 系统应具有变频和工频两套控制回路。 
  3 系统具有开环和闭环两套控制回路。 
  4 根据空压机的工况要求,系统应保障电动机具有恒转矩运行特性一。 
  5 为了防止非正弦波干扰空压机控制器,变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。 
  6 在用电气量小的情况下,变频器处在低频运行时,应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。 
四、变频器的选型 
  根据上述原则,选择公司的SAP500G系列通用型变频器,使该系统能够满足上述工况要求。 
  1SAP500G变频器采用磁通矢量PWM控制技术使低速负载能力可达到200%的额定转距输出。并内置闭环(FUEEY-PID)控制器,内置PLC程序控制功能,多种控制、操作方式,齐全的保护功能。 
  2SAP500G变频器的频率精度:数字设定为±0.01%;模拟设定为±0.2%。可使压力波动范围满足设计要求。 
  3、系统设计了变频和工频两套主回路。 
  4、系统设计了闭环与开环两套控制回路。 
  5 SAP500G型变频器适用恒转矩特性负载,该变频器还具有转矩补偿和提升的功能。 
五、改造方案原理 
  由变频器,压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机转速,使储气罐内空气压力稳定在设定范围内,进行恒压控制。反馈压力与设定压力进行比较运算,实时控制变频器的输出步,从而调节电机转速,使储气罐内空气压力稳定在设定压力上。 
六、空压机变频改造的效益 
  1、节约能源 
  变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较,能源节约是*有实际意义的,根据空气量需求来供给的压缩机工况是*经济的。 
  按一天24小时,一年360天运行计算,当节电率5%时,一年可节电37*5%*24*360=15984度,每度电05元,则一年可节约7992元,一年半收回投资。当节电率20%时,一年节电63936度,节约31968元,半年收回投资。 
2、运行成本降低 

  传统压缩机的运行成本由三项组成:初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本低10%-40%,再加上变频起动后对设备的冲击减少,维护和维修量也跟随降低,所以运行成本将大大降低。 
3、提高压力控制精度 
  变频控制系统具有精确的压力控制能力。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。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高,所以它可以使管网的系统压力变化保持在3pisg变化范围,也就是0.2bar范围内,有效地提高了工况的质量。 
4、延长压缩机的使用寿命 
  变频器0HZ起动压缩机,实现空压机的软启动,无峰值电流,启动平稳;它的起动加速时间可以调整,从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击,增强系统的可靠性,使压缩机的使用寿命延长。 
5、低了空压机的噪音 
  根据压缩机的工况要求,变频调速改造后,电机运转速度明显减慢,因此有效地降了空压机运行时的噪音。 
  在变频恒压控制系统中,变频器会根据管网瞬时用气量的变化自动调节空压站中空压机的转速和运转台数,使管网压力始终保持恒定的设定压力,从而达到了空压机的节能降耗和提高供气质量的目的,同时实现了控制过程的自动化,并且对空压机进行了超压、过载、过流、欠压等自动报警保护。

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