吉泰科变频器及驱动器器在螺杆式空气压缩机上的应用

    摘要：介绍空气压缩机控制工艺，提出电气控制系统的控制策略,设计变频器控制方案。系统采用极简化的控制方式，取得满意的运行效果。

    关键词：空气压缩机；变频器；驱动器；压力控制

    一、引言

    现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机（螺杆式空气压缩机又分为双螺杆式空气压缩机和单螺杆式空气压缩机）；离心式压缩机以及滑片式空气压缩机；涡旋式空气压缩机。目前用到变频器的空压机多为螺杆式压缩机，另外按照电机有同步和异步之分，这里我们主要介绍螺杆式压缩机。

    二、空压机的工作原理

    1.单螺杆空压机工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。

    ?当螺杆在壳体内转动,空气由进气口吸入，同时也吸入机油；

    ?在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；

    ?当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。

    2.双螺杆空压机是容积式压缩机中的一种，空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线，由吸入侧推向排出侧，完成吸入、压缩、排气三个工作过程。

    三、吉泰科解决方案

    ?GK600（空压机专用）+空压机控制器

    ?GK800（空压机专用）+空压机控制器

    ?GK800+触摸屏

    智能PID计算，变频器内部处理，使得压缩机不需要频繁加卸载，实现变频运行；

    内置Modbus通讯，与空压机控制器完美结合，提供准确的电压、电流、频率和功率，使得调试和使用简单化；

    提供完整的保护功能（电压、电流、温度、失速、对地、短路、风机、保养等保护），延长机器的使用寿命；

    工艺化参数固化，使得调试简单化，减少现场调试时间；

    对电机的完美控制，降低电机的噪声，提高电机的效率和降低电机的能量损耗；

    提供直观易懂的触摸屏，实现空压机所需的各项功能，方便用户操作；

    根据空压机工艺要求，内部参数固化；

    根据客户要求，将公司简介写入触摸屏，也可提供客户所需要的实时数据；

    双驱动（GK800驱动主机+GK600驱动风机）

    加入风机PID控制，进一步降低风机噪音，提高节能；

    增加对风机的保护，风机故障后直接停机，使得主机不会温度过高出现故障；

    通过Modbus通讯，方便客户获取主机、风机运行参数。

    以上使用GK800驱动器方案，均可使用同步电机，进行开环矢量控制

    四、吉泰科变频器变频驱动的控制工艺

    变频驱动方式下，控制器检测空压机的排气压力，根据“设定排气压力”值进行计算，控制变频器的输出频率，使得排气压力稳定在“设定排气压力”值的水平。当变频器输出频率低于50Hz时，系统的效率高于工频驱动方式。当实际反馈压力大于或等于休眠判断压力时，开始进行休眠判断计时，持续这种状态时间到达休眠判断时间后，空压机会进入空久停机。在非持续的情况下，休眠判断计时会自动清零。

    吉泰科空压机控制流程图

    五、吉泰科控制机控制系统优势

    1.恒频启动

    2.分段压力控制：当其压力大于分段压力，频率下降，压力与频率成线性变化。

    3.通过变频器调节电机的转速来调整气体流量，使电机的输出功率与流量需求成正比，保持电机高效率工作，功率因数高，无功损耗小，节电效果明显；

    4.精准的PID响应，对于顾客的需求量能做到同步。

    5.当采用永磁同步电机驱动时，具有：调速精度高、高性能、体积小、重量轻、控制系统简单、节能效果明显等特点。

    六、结束语

    以上解决方案，已经得到多个空压机厂家认可，长期使用，运行平稳，控制效果优秀，获得用户好评。

    关于吉泰科

    吉泰科电气以自主知识产权的电力电子技术和电机控制技术为基础，致力于打造国际一流的技术平台，以行业内一流的产品和系统解决方案服务于国际、国内的中、高端客户。吉泰科一直围绕客户的需求持续创新，与合作伙伴开放合作，为客户提供全方位的配套驱动解决方案，创造最大价值。目前其产品和解决方案广泛应用于驱动行业各中、高端场合。

    公司始终坚持“以奋斗者为本”的理念，在经营方面秉承自主创新、精诚团结的企业精神，采用现代化企业经营理念，利用现代化管理工具，使企业的业务流程规范、高效。