1  空壓機(jī)工作原理簡述

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)子的槽陽轉(zhuǎn)子的齒被主電機(jī)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。

原空壓機(jī)運(yùn)行方式為星-角減壓起動(dòng)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)器線圈并打開卸載閥，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。等降壓幾秒至十幾秒（與機(jī)型大小有關(guān)）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)壓力上升到壓力控制上限值，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)壓力跌到壓力控制下限值后，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。

2  原系統(tǒng)工況存在的問題

2.1 主電機(jī)雖然星-角降壓起動(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)備的安全運(yùn)行。

2.2 主電機(jī)時(shí)常空載運(yùn)行，屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。

2.3 主電機(jī)工頻起動(dòng)設(shè)備的沖擊大，電機(jī)軸承與機(jī)頭的機(jī)械磨損大，所以對(duì)設(shè)備機(jī)械部分維護(hù)量較大。

2.4主電機(jī)工頻運(yùn)行致使空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音很大。

3  變頻改造介紹

3.1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：

◆ 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)范圍不應(yīng)超過±0.02Mpa。

◆ 應(yīng)具有變頻和工頻兩套控制回路。

◆ 應(yīng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制方式。

◆ 根據(jù)空壓機(jī)的工況要求，應(yīng)保障電動(dòng)機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性。

◆ 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。

◆ 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。

3.2變頻器的選型

根據(jù)上述原則，經(jīng)過對(duì)螺桿式空壓機(jī)多方調(diào)研、比較，我們公司生產(chǎn)的CDE300系列空壓機(jī)專用開環(huán)矢量型變頻器，使該系統(tǒng)能夠滿足上述工況要求。

◆ CDE300系列開環(huán)矢量系列變頻器的頻率精度：數(shù)字設(shè)定為±0.01%；模擬設(shè)定為±0.05%，可使壓力波動(dòng)范圍滿足設(shè)計(jì)要求。

◆ 可與控制柜合二為一設(shè)計(jì)變頻和工頻兩套主回路。

◆ 變頻器控制設(shè)計(jì)了閉環(huán)與開環(huán)兩套控制方式。  

◆ CDE300系列開環(huán)矢量系列變頻器適用于恒轉(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。

◆ 可選配變頻器前端端加裝輸入電抗器或?yàn)V波器，有效的抑制變頻器對(duì)電網(wǎng)的干擾（僅供設(shè)計(jì)者參考選用）。

◆ 可選配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（僅供設(shè)計(jì)者參選用）。

3.3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)控制變頻器的輸出頻率，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。

3.4系統(tǒng)調(diào)試

調(diào)試工作分成兩部分：

1）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)。

2）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：

◆ 將變頻器接入系統(tǒng)。

◆ 進(jìn)行工頻旁路的運(yùn)行。

◆ 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，不能產(chǎn)生壓力振蕩，還要注意觀察機(jī)械共振點(diǎn)，將共振點(diǎn)附近的頻率跳越過去。

空壓機(jī)變頻改造后的效益。

◆ 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)約是比較有實(shí)際意義的，根據(jù)空氣量需求來供給的壓縮機(jī)是比較經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。

◆ 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。

◆ 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。 鄭州變頻器維修中心 直流調(diào)速器維修 維修電話：0371- 56700815  15515598858  鄭州變頻器　網(wǎng)址：http://www.79194.cn
 

◆ 延長壓縮機(jī)的使用壽命

變頻器從0Hz起動(dòng)壓縮機(jī)，啟動(dòng)過程中完全空載。它的啟動(dòng)加速時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，加速到一定速度后變頻發(fā)出加載信號(hào)空壓機(jī)加載。從而減少啟動(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。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)電流的峰值減少到比較低程度。

◆ 降低了空壓機(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，因此有效地降低了空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音。現(xiàn)場測量表明，噪音與原系統(tǒng)比較下降低約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，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。

CDE300系列空壓機(jī)專用開環(huán)矢量型變頻器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)節(jié)能

空壓機(jī)專用變頻控制系統(tǒng)可以比較準(zhǔn)確地，根據(jù)用氣系統(tǒng)的需求來自動(dòng)控制空壓機(jī)的輸出。達(dá)到節(jié)約能源的目的，使一臺(tái)空壓機(jī)成為真正的節(jié)能高效環(huán)保型設(shè)備。

①變頻的軟啟功能結(jié)合空壓機(jī)專用控制功能，空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)完全空載。使空壓機(jī)的啟動(dòng)電流少于2倍額定電流，原工頻啟動(dòng)電流是5到8倍額定電流。

②空壓機(jī)加載時(shí)，因用氣量的變化而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到供需平衡，穩(wěn)壓高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

③當(dāng)用氣波動(dòng)較大或用氣量極小時(shí)，空壓機(jī)卸載進(jìn)入低速運(yùn)行或快速休眠。空壓機(jī)在頻繁加卸載或空載狀態(tài)，電機(jī)能耗也大大降低。

④Canworld變頻啟動(dòng)迅速，可以快速脫離休眠進(jìn)入加載狀態(tài)，保證供氣壓力的比較佳值。

(2)降低維護(hù)成本

采用Canworld空壓機(jī)專用型變頻器，高效合理的獨(dú)特專用控制方式。與空壓機(jī)控制器和加卸載閥門有效合理的聯(lián)動(dòng)，以及變頻軟啟動(dòng)功能。大大減少了對(duì)部份電氣和機(jī)械部件，電機(jī)與密封部件的沖擊。正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速大部份時(shí)間低于額定轉(zhuǎn)速。降低了各類相關(guān)電磁閥和氣動(dòng)閥的動(dòng)作頻率，延長了零部件的使用壽命，減少了空壓機(jī)的運(yùn)行與維護(hù)成本。 鄭州變頻器維修中心 直流調(diào)速器維修 維修電話：0371- 56700815  15515598858  鄭州變頻器　網(wǎng)址：http://www.79194.cn