項目（mù）簡介

方案描述                                            

□應用概述
 氣動（dòng）技術生產（chǎn）過程自動化（huà）和機械化的最有效手段之一（yī），具有高速高效、清潔安全、低成本、易維護等優點，空壓機是氣動係統中（zhōng）機電引氣源裝置（zhì）中的主體，可實現將氣體進行壓縮增（zēng）壓，然後輸送到用氣動係統，可用於冶金、紡織、電力、礦山、機械製（zhì）造、生（shēng）產加工等行業。

□應用挑戰
提供（gòng）高質量供氣，壓力波動小（xiǎo）；
實現節能運（yùn）行，降低運行成本；
降低設備運行噪聲，改善運行環境；
避免機械共（gòng）振，提（tí）高係（xì）統穩定性；

解決方案：

　　
 螺杆空壓機的負載特性為恒（héng）轉矩負載，通（tōng）過（guò）螺杆的壓縮將氣體增加輸送至管網，傳（chuán）統項目（mù）中，空壓機（jī）電機一直運行於工頻50Hz，氣（qì）壓達到要（yào）求（qiú）時，就關閉進氣閥進入卸載運行，此時的電機仍處於工頻（pín）運行狀（zhuàng）態，做的是（shì）無用（yòng）功。
 變頻方案的控製原理是：利用變頻節能技術，降低空載運（yùn）行時電機的運行頻率，達到減（jiǎn）少功耗的目的，方案還可（kě）實（shí）現設備（bèi）的軟啟動，進一步降（jiàng）低（dī）啟動電流，減少電網衝擊，同時（shí）低頻率運行噪聲也會將低，各器件承受的壓力會降（jiàng）低，改善運行（háng）的工（gōng）況，提高係統（tǒng）可靠性（xìng）。

1.產品（pǐn）介紹及應用　　

相關（guān）產品                                          

　　空壓（yā）機專用變頻器一體櫃

• 　　空壓機節能改造方案

　　空壓機專用陛得變頻（pín）器一（yī）體櫃

　　產品簡介

　  空壓機專用變頻器一體櫃主要是（shì）針對空壓機代理商變頻改造市場而研（yán）發的，以往大部分空壓（yā）機代理商都是被動做空壓機改（gǎi）造，客戶有需求（qiú）的（de）時候主動要求空壓機的代（dài）理（lǐ）商來做空壓機變頻節能改造，原因主要是大部分空（kōng）壓機代理商（shāng）沒有具備裝配和安裝調試的實力或不成規模，現在樱花草在线观看视频推出的就是一款集成式一體（tǐ）化節能櫃，自帶空壓機驅動係統，不需要對原係統（tǒng）進行（háng）大改動，簡單調試，安裝方便。

　　產品（pǐn）特點

　　更強勁的性能
■ 卓（zhuó）越的V/F和SVC控製性（xìng）能，起動力矩大，速度穩
■ V/F分（fèn）離，電壓頻率分別調節，適用於專業應用
■一體化機箱設計，方便（biàn）快捷的操作麵板，隨時（shí）根據工況修改參數，達到最優控製
■ 有轉速、轉矩控（kòng）製兩種模式，轉矩模式響應快，精度（dù）高
■ 更多的V/F曲線，可適應更多
■ 節能效果明顯，大多數情況下具有15%～45%的節電率

　　更完善的保護
■ 集成獨立的工變頻切換（huàn）係統
■ 41個（gè）的故障檢測代碼（mǎ）
■ 上電周圍設備自檢，更安全
■ 優化過壓失速控製和保（bǎo）護，更穩定（dìng）
■ 故障時的保護動作可選，保護更準確
■ 優化的電源瞬停判斷功能，降低誤停機概率（lǜ）
■ 更高的硬件冗餘設計，更為可靠
■ 獨立風道設計，有（yǒu）效的解（jiě）決控製櫃內的散熱問（wèn）題

　　更靈活的應用
■ 輸入輸出信號類型、電源公共端子通過跳線可選（xuǎn）（表格或圖）
■ 有共直流母線功能
■ 豐（fēng）富的選件（jiàn）和擴展卡（kǎ）：有LCD麵板、IO擴展卡、通訊卡等
■ 有PT100、PT1000接口可選，供檢（jiǎn）測電機溫度
■ 兼容多種有源傳感（gǎn）器信號
■ 端子有效（xiào）電平可定義，係統設計更靈活

　　更豐富的功能
■ 多功能麵板，用戶參數（shù）可自定義
■ 優化的PID控製—兩段PID參數等
■ 輸入輸出功能新增：虛擬端子功能、模擬量通道用作數字輸入等
■ 轉速追蹤再啟動，更快速
■ AI曲線設置、選擇和校正
■ PID反轉截止功能；AI可擴展為DI功能；參數備份（fèn）功能

技術參（cān）數

　　比亞迪廠區空壓機專用變頻器

　　四、空壓機節能改造方案及具體分析

　　》行業（yè）概述
    空氣壓縮機是一種利用電（diàn）動機將氣體在（zài）壓（yā）縮腔內進行壓縮並使壓縮的氣體具有一定（dìng）壓力的設備。它的用途廣泛，可以用於冶金、機械製造、礦山、電力、紡織、石（shí）油化工等各（gè）個行業。空壓機占大型工業設備(風機、水泵、鍋爐、空壓機 等)耗電量的15%。經考（kǎo）察，大部（bù）分空壓機自身存（cún）在著（zhe）以下幾個缺點（diǎn）:
1、輸出壓力大於一（yī）定值時，自動打開泄載閥，使（shǐ）異步電（diàn）機空轉，嚴重浪費能源。
2、異步電動（dòng）機易頻繁啟動、停止，影響電機的使用壽命。
3、工（gōng）作條（tiáo）件惡劣（liè），噪音大 。
4、自動（dòng）化程度低，輸（shū）出壓力調節靠人為調（diào）節閥開度（dù）來實現，調（diào）節速度慢，波（bō）動大，不穩定，精度（dù）低（dī）。
5、空壓機（jī）工頻啟動電流大，對電網衝擊大，電機軸承磨損（sǔn）大，設備維護量大。
針對以上問題，可使（shǐ）用變頻器實現對螺杆式空氣壓縮機的（de）節能改造，改造後自（zì）動化程度（dù）高，節能（néng）效果顯著。

　　》工作原（yuán）理和控製（zhì）方式分析（xī）
    螺杆式空壓機的工（gōng）作原理如下圖所示，空氣經空氣過濾器和吸氣調節閥而吸入。該調節（jiē）閥主要用於調節氣缸（gāng）、轉子 及滑片形成的壓縮腔，陰、陽轉子旋轉相對於氣缸裏偏心（xīn）方式運轉。滑片安裝在轉（zhuǎn）子的槽中，並通過離心力將滑片推至 氣缸壁，高（gāo）效的注油係（xì）統能夠確保壓（yā）縮機良好的冷（lěng）卻及潤滑油的最小舒適耗量，在氣缸壁上形成（chéng）的一（yī）層薄（báo）薄的油膜可以 防止金屬部件之間直接（jiē）接觸而造成磨損。經壓縮後的空氣溫度較高，其中混有一定的油氣，經過油氣（qì）分離器進行分（fèn）離（lí）之 後，油氣經過油冷卻器冷（lěng）卻再經過油過濾器流回儲油罐，空氣經過氣冷卻器(空氣（qì）冷（lěng）卻裝置)進行冷卻（què）而進入（rù）儲氣罐。

　　控製方式分析
空壓機變頻改造後係統應滿（mǎn）足以下要求：
■ 電機變頻運行狀態（tài）保持儲氣罐出口壓力穩（wěn）定，壓力波動範圍不超±0.05Mpa。
■ 係統具有變頻和工頻兩套控製回路。
■ 係統具有開環和閉環兩套控（kòng）製回路。
■ 一台變頻器能控製兩台空壓（yā）機組，可用轉換開關切換。
■ 根據空壓機的工況要求，係統應保障電動機具有恒轉矩運（yùn）行特性。
■ 為（wéi）防止諧波幹擾空壓機控製器（qì），變頻器輸入端應（yīng）有抑製電磁幹擾的措施。
■ 在用電氣量小的情況下，應保障電機繞組溫（wēn）度和電機（jī）噪音不超過允許範圍。
■ 考慮到係統以後（hòu）擴展問題（tí），變頻器應滿足將來工況擴展的要求。

　　》係統方（fāng）案選型
係統選用深（shēn）圳市一和成科技有限公司空壓機專用陛得係列變（biàn）頻器，具有以（yǐ）下特性：
■ 頻率精度：數字設定為0.01Hz；模（mó）擬設定為±0.1%，可使壓力波動範圍滿（mǎn）足設計要求。
■ 過載能力強：150%額定電流60s；180%額定電流1s。
■ 失速控製功能（néng）：有效防止頻繁過流過壓跳閘。
■ 內置PID：可（kě）方便實現閉環控製係統。
■ 轉矩補償和提升功能：對空（kōng）壓機這種恒轉矩（jǔ）負載適用性較（jiào）好（hǎo）。
■ AVR功能：當電網電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒定（dìng）。
■ 自動節（jiē）能：輕載情況下自動降低輸出電壓，達到節能效果。
在變頻器輸入端加裝輸入電抗器，能有效抑製變頻器對電網的幹擾。在變頻器輸出端加（jiā）裝輸出電抗器（qì），能保障低（dī）頻 運行時電機溫度和噪音不（bú）超過允許範圍。

　　》控（kòng）製電（diàn）氣圖&現場應用

》參（cān）數（shù）設定

》方（fāng）案優（yōu）點
1、節約能源
    變頻（pín）器控製壓縮機與傳統壓（yā）縮機比較：根據空（kōng）氣量需求來調節壓縮機工況是非常經濟的運行狀態，節約能源效 果最顯著。

　　2、降低運行成本
    傳統壓（yā）縮機（jī）的運行成本由三項組成：初始采購成本、維護成本和能源（yuán）成本。其中能源成本大約占（zhàn）壓縮機運行成 本的70%左右。通過降低能源成本30~40%，再加上變頻起動後（hòu）對設備的衝擊減少，維護和維修量也（yě）跟隨降低，所以運（yùn）
行成本（běn）將大大降低。

　　3、提高壓力控製精度
    變頻控製係統具有精確的（de）壓（yā）力控製能力，使壓縮機的空氣壓力輸出與（yǔ）用戶空氣係（xì）統所需的氣量相匹配。變頻控 製壓縮機的輸出氣量隨著電機轉（zhuǎn）速的改變而改變。由於變頻控製電機速度的精度提高，所以它可以使管網的係統壓 力變化（huà）保持在±0.002Mpa範圍內，有效地提高了（le）工況的質量。

　　4、延長壓縮機使用壽命
    變（biàn）頻器（qì）從0Hz起動壓縮機，它的起動加速時間可以調整，從而減少起動時對壓縮機的電氣部件和機械部件所造成（chéng） 的衝擊，增強（qiáng）係統可靠性，使壓縮機的使用壽命延長。
    此外，變（biàn）頻控製能夠減少機組起動時電流（liú）波動，這一波動電流會影響電網和其它設備的用電。空壓機（jī）專用變頻器能（néng）夠有效地將起動（dòng）電流的峰值減少到最低。

　　5、低了空壓機的噪音
    根據壓縮機的工況要求，變頻節能改造後，電機運轉速度明顯減慢，因此（cǐ）有效地降了空壓機運行（háng）時的噪音。現場測定表明，噪音與原係統比較下降約3至7分（fèn）貝。

　　6、以貴單位（wèi）車間單台空壓機22kW實際改造為例：
■ 改造前每月用（yòng）電約為：
P動= U*I*cosφ   =1.732×0.38KV×44A×0.85≈24.62kW
（cosφ=0.85  電（diàn）網電（diàn）壓U=380V  空壓機在工頻（pín）50Hz運行時I=44A ）
■ 根據經驗數據，加裝空壓機變頻器運行後電流平均值大約為35A：
P變=U1*I1*cosφ =1.732×0.38KV×35A×0.85≈19.58kW
（cos=φ0.85  U1=380V  I1=35A，上限頻率50Hz，下限頻率設定在25-30Hz之間）

　　工頻每月用電 ：24.62kW×24×26≈15363kW.h

　　變頻每月用電 ：19.58kW×24×26≈12218kW.h

　　每月用電節電： 15363kW-12218kW≈3145kW.h

　　節電率為：（24.62-19.58）/24.62≈21%

　　每月節電電費：3145kW.h×0.75元（yuán）/kW.h≈2359元

　　每年節電電費：2359元×12月≈28308元