項目簡介

方案描述                                            

□應用概述
 氣動技術生產過程（chéng）自（zì）動化和機械化（huà）的最有效手段之一（yī），具有高速（sù）高（gāo）效（xiào）、清潔安全、低成本、易維護等優點，空壓機（jī）是氣動係統中機電（diàn）引氣源裝置中的主體，可實現將氣體進行壓縮增（zēng）壓，然後輸送（sòng）到用氣動係統，可用於冶金、紡織、電力、礦山、機械製造、生產（chǎn）加工等行業。

□應用挑戰（zhàn）
提供高（gāo）質量供氣，壓力波動小；
實現節能運行，降低（dī）運行成本；
降低設備運行噪（zào）聲，改善運行環境；
避免機械（xiè）共（gòng）振，提高係統穩定性；

解（jiě）決方案：

　　
 螺杆空壓機的負載特性為恒轉矩負載，通過螺杆的壓縮將（jiāng）氣體增加輸送至（zhì）管網，傳（chuán）統項目中，空壓機電機一（yī）直運行（háng）於工頻50Hz，氣壓（yā）達到要求（qiú）時，就關閉進氣閥進入卸載運行，此（cǐ）時的電機（jī）仍處於工頻運行狀態，做的是無用功。
 變頻方案的控製原理是：利用變頻節能技術，降低空載運行時電機的運（yùn）行頻率，達到減少功耗的目的，方案還可實現設備的軟啟動，進一步（bù）降低啟動電流，減少電（diàn）網衝擊（jī），同時低頻率運行噪聲也會將低，各器（qì）件承受的壓（yā）力會（huì）降低，改善運行（háng）的工況，提高係統可靠性。

1.產品介紹及（jí）應用　　

相關產品                                          

　　空壓機專用變頻器一體櫃（guì）

• 　　空壓機節能改造方案

　　空壓機專用陛得變頻器一體櫃

　　產品簡介

　  空壓機專用（yòng）變（biàn）頻器一體櫃主要是針對空壓（yā）機代理商（shāng）變（biàn）頻（pín）改造（zào）市場而研發的，以（yǐ）往大部分空壓機代理商都是被動做空壓機改造，客戶有需求（qiú）的時候主動要求空壓機的（de）代理商來做空壓機變（biàn）頻節能改造，原因主要是大部分空壓機代理商沒（méi）有具備裝配（pèi）和安裝調試的實力或不成規模，現在我們推出的就（jiù）是一款集成式一體化節能櫃（guì），自帶空壓機驅（qū）動係統，不需要對（duì）原（yuán）係統進行大改動，簡單調試，安裝方便（biàn）。

　　產品特點

　　更強勁的性能
■ 卓越的V/F和SVC控製性能，起動力（lì）矩大，速（sù）度穩
■ V/F分離，電（diàn）壓頻率分別（bié）調節，適（shì）用於（yú）專業應用
■一體化機箱設（shè）計，方便快捷的操作麵板，隨時根（gēn）據工況修改（gǎi）參數，達到最優（yōu）控製
■ 有轉速（sù）、轉矩控製兩種模式，轉矩模（mó）式響（xiǎng）應快，精度高
■ 更多的V/F曲（qǔ）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（gōng）變頻（pín）切換係統
■ 41個的故（gù）障檢測代碼
■ 上電周圍設備自檢，更安全
■ 優化（huà）過（guò）壓失速控製和保護，更穩定
■ 故障時的保護動作可選，保（bǎo）護更準確（què）
■ 優化的（de）電源瞬停判斷功（gōng）能，降低誤停機概率
■ 更高的硬件冗餘設計，更為可靠
■ 獨立風道設計，有效的解決控製櫃內的散（sàn）熱問題

　　更靈活的應用
■ 輸入輸出信號類型、電源公共端子通（tōng）過跳線可（kě）選（表格或圖）
■ 有（yǒu）共直流母線功能
■ 豐（fēng）富的選件（jiàn）和擴展卡：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（róng）多種有源傳感器信號
■ 端子有效電平（píng）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（duān）子功能、模擬量通（tōng）道（dào）用作數字輸入（rù）等
■ 轉速（sù）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；參數備份功能

技術參數

　　比亞迪廠區空壓（yā）機專用變頻器（qì）

　　四、空壓機節能改造方案及具體分析

　　》行業概述（shù）
    空氣壓縮（suō）機是一種（zhǒng）利用電動機將氣體（tǐ）在壓縮腔內進行壓縮並（bìng）使壓縮的氣體具有一定壓力的設備。它的用途廣泛（fàn），可以用於冶金、機（jī）械製（zhì）造、礦（kuàng）山、電力、紡織、石油化工等各個行業。空壓機占大型工業（yè）設備(風機、水泵、鍋爐、空壓機 等)耗電量的15%。經考察，大部（bù）分空壓機自身存在著（zhe）以下幾個缺點（diǎn）:
1、輸出壓力大於一定值時，自動打開泄載閥，使（shǐ）異步電機空轉，嚴重浪（làng）費能源。
2、異步電動機易頻繁啟動、停止，影響電機的使用壽命。
3、工作條（tiáo）件惡劣，噪音大 。
4、自動化程度低，輸出（chū）壓力調節靠人為調節閥開（kāi）度（dù）來實現，調節速度慢，波動大（dà），不穩定，精度低。
5、空壓機工頻啟動電流大，對電網衝擊大，電機軸承磨損大，設備維護量大。
針對以上問題，可使用變頻器實現對螺杆式空氣壓縮機的（de）節能改造，改造（zào）後自動（dòng）化程度高，節能（néng）效果顯著（zhe）。

　　》工作原理和控製方式（shì）分析
    螺杆（gǎn）式空壓機的工作原理如下圖所示，空（kōng）氣經空氣過（guò）濾器和吸氣調節閥而吸入。該調節閥主要用於調節氣缸、轉子（zǐ） 及滑片形成的壓縮腔，陰、陽轉子旋轉相（xiàng）對於氣缸裏偏心方式運轉。滑片安裝在轉子的槽中，並通（tōng）過離心力將滑片推至 氣缸壁，高效的注油係統能夠（gòu）確保壓縮機良（liáng）好的冷卻及潤滑油的最小舒適耗量，在氣缸（gāng）壁上形成的一層薄薄（báo）的油膜可以 防止金屬部件之間直接接觸而造成磨損。經壓縮後的空氣溫度較高，其中混有一定的（de）油氣，經過油氣分離器進行（háng）分離之 後，油氣經過油冷卻器冷卻再經過油過濾器流回儲油（yóu）罐（guàn），空氣經（jīng）過氣冷卻器（qì）(空氣冷卻裝置)進行（háng）冷卻而進入儲氣罐。

　　控製方式（shì）分析
空壓機變頻改造後係統應滿足（zú）以下要求：
■ 電（diàn）機變頻運行狀（zhuàng）態保持儲氣罐出口壓力（lì）穩定，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製回路。
■ 一（yī）台（tái）變頻器能控製兩台空壓機組，可用轉換開關切換。
■ 根據空壓機的工況要求，係（xì）統應保障電動機（jī）具有恒轉矩運行特性。
■ 為防止諧（xié）波幹擾空壓機控製（zhì）器，變頻器輸入端應（yīng）有（yǒu）抑製電磁幹擾的措施。
■ 在用電氣（qì）量小的情況下，應保障電機繞組溫度和電機噪音不超過允許範圍。
■ 考慮到係統（tǒng）以後擴展問題，變頻器應（yīng）滿足將來工況（kuàng）擴（kuò）展的要求（qiú）。

　　》係統（tǒng）方案（àn）選型
係（xì）統選用深圳市含羞草传媒免费进入APP老版本成科技有限公司空壓機專（zhuān）用陛得係列變頻器，具有以下特性：
■ 頻率精度：數字設定為0.01Hz；模擬設定為±0.1%，可使壓力波（bō）動範圍滿（mǎn）足設計要求。
■ 過（guò）載能力強：150%額定電流60s；180%額定電流1s。
■ 失速控製功能：有效防止頻繁過流過壓跳閘（zhá）。
■ 內置PID：可方便實現閉環控（kòng）製係統。
■ 轉矩（jǔ）補償和提升功能：對空壓機這種恒轉矩負載適用性較好。
■ AVR功能：當電網電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒定。
■ 自動節能：輕載情況下自動降低輸出（chū）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（zhì）變頻器對電網的幹（gàn）擾。在變頻器輸出端加裝（zhuāng）輸出電抗器，能保障低頻 運行時電機溫度和噪音不超過（guò）允許範圍。

　　》控製電（diàn）氣（qì）圖&現場應用

》參數設定

》方案優點
1、節約能源
    變頻器控製壓縮機與傳統壓縮機（jī）比較：根據空氣量需求來調節壓縮機工況是非常經濟的運行狀（zhuàng）態，節約能（néng）源效 果最顯著。

　　2、降低運行成本
    傳（chuán）統壓縮機的運行成本由三項組成：初始采購成本、維護成本和能源成（chéng）本。其中能源成本大約占（zhàn）壓縮（suō）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（qǐ）動後對設備的衝擊減少，維（wéi）護和維修量也跟隨（suí）降低，所以（yǐ）運
行成本將大大降低。

　　3、提高壓力控（kòng）製精度
    變頻控製係統具有精確的壓力控製能力，使壓縮機的空氣壓力輸出與用戶空氣係統所需的氣（qì）量相匹（pǐ）配。變頻控 製壓（yā）縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而（ér）改變。由於變頻控製電（diàn）機速度的精度提高，所以它可（kě）以使管網的係統壓 力（lì）變（biàn）化保持在±0.002Mpa範（fàn）圍內，有（yǒu）效地提高了工況的質（zhì）量。

　　4、延（yán）長壓縮機使用壽命
    變頻器從0Hz起動壓縮機，它（tā）的起動加速時間可以（yǐ）調整，從而減少起動時（shí）對壓縮機的電氣部件和機械部件所造成（chéng） 的衝擊，增（zēng）強係統可靠性，使壓縮機的使用（yòng）壽命延長。
    此外，變頻控製能夠減少機（jī）組起動時電流波動，這一波動電流會（huì）影響（xiǎng）電網和其它設備的用（yòng）電。空（kōng）壓（yā）機專用變頻器能（néng）夠有效（xiào）地將起動電流的峰值減少到最低。

　　5、低了空壓機（jī）的噪音
    根據（jù）壓縮機的（de）工況要求，變頻節能改（gǎi）造後，電機運轉速度明顯減慢，因此有效地降了空壓（yā）機運行時的噪（zào）音。現場測定表明，噪音與原係統比較下降約3至7分貝。

　　6、以貴單位車間單台空壓（yā）機（jī）22kW實際改造為例：
■ 改造前每月用電約為：
P動= U*I*cosφ   =1.732×0.38KV×44A×0.85≈24.62kW
（cosφ=0.85  電網電壓U=380V  空壓機在工頻50Hz運行時I=44A ）
■ 根據經驗數據，加裝空壓機（jī）變頻器運行後電流平均值（zhí）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（shàng）限頻率50Hz，下限（xiàn）頻率設定在25-30Hz之間）

　　工（gōng）頻每月用電 ：24.62kW×24×26≈15363kW.h

　　變頻（pín）每月用電 ：19.58kW×24×26≈12218kW.h

　　每月用電節電（diàn）： 15363kW-12218kW≈3145kW.h

　　節電率為：（24.62-19.58）/24.62≈21%

　　每（měi）月節電電費（fèi）：3145kW.h×0.75元/kW.h≈2359元

　　每年節電電費：2359元×12月≈28308元