空压机变频改造方案

空压机变频改造方案内容摘要：

空压机 (如空压机 1)进行运行，变频空压机则通过速度调节来满足要求。 当变频空压机电机的频率再次达到 50Hz 仍无法满足要求时，则需要加入 2 台常规空压机 (如空压机 1 和 2)来进行运行，变频空压机则通过速度调节来满足出气量或压力要求。 反之，当压力或出气量太富余时， 则要求减去相应的常规空压机。 9 空压机多机带变频控制 变频器可靠的线路设计和软件功能能为变频空压机带来以下优点： （ 1） 、 实现空压机的软启动，无峰值电流，启动平稳， （ 2） 、 大幅度降低压缩机系统的噪声。 （ 3） 、 自动控制，简便高效，可靠和自保护，无需专人看护。 （ 4） 、 避免频繁加载、卸载，运转平稳， 延长压缩机系统寿命，减少维护量。 （ 5） 、 保证供气压力恒定，提供供气质量。 （ 6） 、 大量节约电能。 第三部分 变频空压机改造方案 一、 空压机变频改造注意事项 （ 1） 、 空压机是大转动惯量负载，这种启动特点就很容易引起 V/F 控制方式的变频器在启动时出现跳过流保护的情况，建议选用具有高启动转矩的无速度传感器矢量变频器，保证即能实现恒压供气连续性，又保证设备可靠稳定的运行； （ 2） 、 空压机不允许长时间在低频下运行，当空压机的转速过低，一方面将使空压机的工作稳定性变差，另一方面也使缸体的润滑变差，会加 快磨损。 所以工作的下限频率应不低于 20Hz； （ 3） 、 为了有效滤除变频器输出电流中的高次谐波分量，减小因高次谐波引起的电磁干扰，建议选用输出交流电抗器，还可以减小电机运行噪音和温升，提高电动机的稳定性。 二 、 恒压供气节能原理 如上所述，流量是供气系统的基本控制对象，供气流量需要随时满足用气流量。 在供气系统中，储气管中的气压能够充分反映供气能力与用气需求之间的关 10 系： 若供气流量 用气流量 → 储气管气压上升 若供气流量 用气流量 → 储气管气压下降 若供气流量 = 用气流量 → 储气管气压不变 所以 ,保持管道中的气压恒定，就可保证该处供气能力恰好满足用气需求，这就是恒压供气系统所要达到的目的。 空气压缩机采用变频调速技术进行恒压供气控制时，系统原理框图如图所示 ： 变频调速系统将管网压力作为控制对象，装在储气管出气口的压力变送器将储气罐的压力转变为电信号送给变频器内部的 PID 调节器，与压力给定值进行比较，并根据差值的大小按既定的 PID 控制模式进行运算，产生控制信号去控制变频器的输出电压和逆变频率，调整电动机的转速，从而使实际压 力始终维持在给定压力。 另外，采用该方案后，空气压缩机电动机从静止到稳定转速可由变频器实现软启动，避免了启动时的大电流和启动给空气压缩机带来的机械冲击。 正常情况下，空气压缩机在变频器调速控制方式下工作。 变频器一旦出现故障，生产工艺不允许空气压缩机停机，因此，系统设置了工频与变频切换功能，这样当变频器出现故障时，可由工频电源通过接触器直接供电，使空气压缩机照常工作。 整个控制过程如下： 11 用气需求 ↑ —— 管路气压 ↓—— 压力设定值与返馈值的差值 ↑ —— PID 输出 ↑ —— 变频器输出频率 ↑ —— 空压机电 机转速 ↑ —— 供气流量 ↑—— 管路气压趋于稳定 变频调速系统以输出压力作为控制对象。 由压力传感器取出的反馈信号，接到 PID 调节器，与预置的压力给定信号相比较，经 PID 调节后的综合信号接到变频器 的输入给定端，从而按压力的变动量决定电动机的工作频率和转速的大小，实现自动调节方式。 如果变频器本身 PID 调节功能时，则不需外加 PID 调节器。 特别注意，在压力容差范围内，变频器的 PID 不调节，即保持输出频率不变。 近年来螺杆式空压机以其良好的性能成为空压机型中的佼佼者，工业使用量逐渐增多，它的 启动运行及保护多数采用 PLC 智能控制。 在对这类空压机进行改造时应特别注意，在保留原工频系统基础上加装变频器，做到工频变频互锁切换，保持原系统喷油温度、油过滤器、空气过滤器、 轴承温度、排气温度等五大保护不被破坏，同时应注意变频器所控电机不要再设热继电器作为工作过流保护，要通过对外部电路的合理设计，使空压机起停操作规程 依然如前，操作简单，安全。 图为一拖二空压机系统改造方案： 经改造后 一拖二空压机系统改造方案 图 根据以上改造方案对整个空压站系统进行改造后，预计会达到如下目的： （ 1） 、 由于采用全 新的变频调速技术对 两 台压缩机进行控制，大大节约了电能。 预计电能节约大约在 10%— 25%，具有巨大的经济效应，投入成本能在 n年内收回。 （ 2）、 根据变频器使用情况：以一台 11kW 变频器 24 小时一年满负荷工作所消耗电能： 11 24 365=96360 度工业用电计算：一台 11kW 变频器 24 小时一年满负荷 12 工作所需电费： 96360 =81906 元，预 计电费节约大约在 —— 元。 （ 3）、 采用先进的控制方案，连续的调节压缩空气的压力。 压缩空气压力稳定，系统抗干扰能力强，对负载的变化 具有很强的适应性，为生产线的正常生产提供有力的保障。 第 四 部分 变频器与空压机的安装与调试 一、 基本配线图 适用机型 ： TD20204T0110G/TD20204T0150P～ TD20204T0185G/TD20204T0220P 13 注： 1） 、 CCI 可以输入电压或电流信号，此时，应将主控板上 CN10 的跳线选择在 V 侧或 I 侧； 2） 、 辅助电源引自正负母线 PN； 3） 、 外接制动组件时，应接在 PN 之间； 4） 、 图中“ O”为主回路端子，“⊙”为控制端子。 利用内置 PID 功能，可以组成如下图 所示的闭环控制系统 变频器内置 PI调节器反馈控制系统 主电路配件 为使变频器长期稳定地运行，主电路须增加各种选配件，如图 34所示。 R( L1 ) S( L2 ) T( L3)P1 P( + ) N ( ) U(T 1) V(T 2 ) W( T 3 ) G电机直流电抗器空气开关漏电保护器市电电源制动单元接地适用机型： TD2020 4T 0 1 10 G/0 15 0 P~ T D2 00 0 4T 07 5 0G /090 0P 14 变频器主回路接线图 弱电控制端子配件 变频器控制端子接线图 在外接各种器件和仪表时必须仔细阅读产品说明书，了解变频器内部电路。