变频器对空压机的改造方案

　　变频改造方案：

　　一、　节能原理及效果

　　我们知道，用调整电机转速的方法同样可以调整供气量。由于空压机基本上属于恒转矩负载，用变频调速的方法调整供气量能使电机的输出功率基本与转速（供气量）成正比关系，达到很好的节电效果。两种调节方法用电情况如图１所示。

　　我们采用具有矢量控制功能的ＡＭＢ变频器，可使电机在低速时也能提供满足负载需要的转矩。同时，ＡＭＢ变频器的自动节能模式，可使电机在满足负载转矩要求下以最小电流运行，达到更好的节电效果。

　　采用恒压供气变频控制系统所带来的效果如下：

　　（１）、出气口释放阀全部关闭，取消用出气口释放阀调节供气量方式，以避免由此导致的电能浪费。代之以变频器调整电机的转速来调整气体流量，使电机输出的功率与流量需求基本上成正比关系（如图１所示），始终使电机高效率工作，以达到明显的节电效果。例如当用气量是额定供气量的５０％时，节电率可达４０％以上；

　　（２）、利用变频器的节能模式，可使电机在轻载时以最高效率运行，减少不必要的电能损耗；

　　（３）、根据严格的ＥＭＳ标准，高效的ＰＷＭ变频器使用高速低耗的ＩＧＢＴ，降低谐波失真和电机的电能损失。

　　（４）、可使电机起动、加载时的电流平缓上升，没有任何冲击；可使电机实现软停，避免反生电流造成的危害，有利于延长设备的使用寿命；避免因电流峰值带来的电力公司的罚款；

　　（５）、采用变频控制系统后，可以实时监测供气管路中气体的压力，使供气管路中的气体的压力保持恒定，提高生产效率和产品质量；

　　（６）、由于电机在高效率状态下运行，功率因数较高，降低了无功损耗，节约了大量电能（如图２所示）。

　　（７）、保存原释放阀系统，在必要时可参加调节，增强系统的可靠性。

　　总之，采用恒压供气智能控制系统后，不但可节约３０～４０％的电力费用，延长压缩机的使用寿命，并可实现＂恒压供气＂的目的，提高生产效率和产品质量。

　　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、　一台变频器能控制两台空压机组，可用转换开关切换。

　　５、　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。

　　６、　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。

　　７、　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。

　　８、　考虑到系统以后扩展问题，变频器应满足将来工况扩展的要求。

　　四、变频器的选型

　　根据上述原则，经过多方调研、比较，最后我们选择安邦信公司生产的Ｇ９系列通用型变频器，使该系统能够满足上述工况要求。

　　１、Ｇ９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。

　　２、系统设计了变频和工频两套主回路。

　　３、系统设计了闭环与开环两套控制回路。

　　４、使用转换开关可使变频器任意控制两台空压机组中的一台。

　　５、　Ｇ９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。

　　６、　在该变频器上端加装输入电抗器，有效的抑制了变频器对电网的干扰。

　　７、　在该变频器下端加装输出电抗器，保障了低频运行时电机温度噪音不超过允许范围。

　　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。