空（kōng）壓機節能設備

　　變頻（pín）器在空壓機上的節能改造應用

　　空（kōng）氣壓縮機在國民經濟和國防建設的許多部門中應用極廣，特別是在紡織、化工、動力等工（gōng）業領域中已成為必不可少的關鍵設備（bèi），是許多工業部門工（gōng）藝流程中（zhōng）的核心設備。提供自動化生產所需的壓縮空氣足夠的供（gòng）氣壓力，是生產流程順暢之要素，瞬（shùn）間的壓降，即會影響產品品質（zhì）。隨（suí）著（zhe）變頻技術的成熟,變頻器在電氣傳動（dòng）領域中應用（yòng）越來越廣泛。其控製方式的多樣性、完善的電機保護功能以及其特有的優點是目前（qián）在工控領域其它無可比擬的。

　　一﹑螺杆式空壓機的工作原理

　　螺杆式空氣壓縮機的工作過程（chéng）分為吸氣、密封及輸送、壓縮（suō）、排（pái）氣四個過程。當螺杆在殼體內轉動時，螺杆與（yǔ）殼體的齒溝（gōu）相互（hù）齧合，空氣由進氣口吸（xī）入（rù），同時也吸入機（jī）油（yóu），由於齒溝齧合麵轉動將吸入的油氣密封並向排氣口輸（shū）送；在輸送過程中齒（chǐ）溝齧合間隙逐漸（jiàn）變小，油（yóu）氣受到壓縮（suō）；當齒溝齧合麵旋轉至殼體排氣（qì）口時，較高壓（yā）力的油氣混合氣體排出機體。

　　二﹑壓縮氣供氣係統組成及空壓機控製（zhì）原理

　　壓縮（suō）氣供氣係統組成：

　　工廠空氣（qì）壓縮氣（qì）供（gòng）氣係統一般由空氣壓縮機、冷幹機、過濾器、儲氣罐、管路、閥門和（hé）用氣設備組成。

　　空氣壓縮機的控製原理：

　　在工廠的空氣壓縮機控製係統中， 普遍采用後端管道上安裝的壓力繼電器來控製空氣壓縮（suō）機的（de）運

　　行。空壓機啟動時，加載閥處於不工作態，加載氣缸不動作，空壓機頭進（jìn）氣口關閉，電機（jī）空載啟動。當空（kōng）氣壓縮機啟動運行後， 如果後端設備用氣量較大， 儲氣罐和（hé）後端管（guǎn）路中壓縮氣壓力未（wèi）達到壓力上限

　　值，則控製（zhì）器動（dòng）作加載閥，打開進（jìn）氣口，電機負載運行（háng），不（bú）斷地向後端管路產生壓（yā）縮氣。如果（guǒ）後端（duān）用氣設備停止用氣，後端管路（lù）和儲氣罐中（zhōng）壓縮氣壓力漸（jiàn）漸升高，當（dāng）達到（dào）壓力上限設定值時，壓力控製器發出卸載信（xìn）號，加載閥停（tíng）止工作，進氣口關閉，電機空載運行。

　　三﹑螺杆（gǎn）式空氣壓縮機（jī）變頻改造（zào）

　　空壓機工（gōng）頻運行（háng）和變頻運行的（de）比（bǐ）較：

　　空壓機電機功率一般較大（dà），啟動方式（shì）多采用空載（卸載（zǎi））星-三（sān）角（jiǎo）啟動，加載（zǎi）和卸（xiè）載方（fāng）式都為瞬時。這（zhè）使得（dé）空壓機（jī）在啟動時會（huì）有較大的啟動電流，加載和卸載（zǎi）時（shí）對設備機械衝擊較大；不光引起電源電壓波動，也會使壓縮氣源產生較大的波動；同時這種運行方式還會加速設備的磨損，降低設備的使用年限。由於一般空氣壓縮機的拖動電機本身（shēn）不能調速，因此就不能直接使用壓力或流量的變（biàn）動來實現降速調節輸出功率的匹配，電機不允（yǔn）許（xǔ）頻繁啟動，導致在用氣量少（shǎo）的時候電機仍然要空載運行，電（diàn）能浪費（fèi）巨大。

　　對空壓機進行變頻改造，能夠使電機實現軟起軟停（tíng），減小啟動衝擊，延長設備使用年（nián）限；同時由於電機運行頻率可變（biàn），實現了空（kōng）壓機根據用氣量的大小自（zì）動調節電機轉（zhuǎn）速，減少了電機頻繁的加載和（hé）卸載，從而較大幅度（dù）減（jiǎn）小電動機的運行功率，使得供氣係統氣壓維持恒定，便可以實現節（jiē）能的目的。

　　四﹑變頻（pín）改造（zào）方案設計原則

　　根據（jù）原工況存在的問題並結合生產工藝要求（qiú），空壓機變頻改造（zào）後係統應滿（mǎn）足以下要求：

　　·電機變頻運行狀態保持儲氣（qì）罐（guàn）出口壓力穩定，壓力波動範（fàn）圍不能超過±0.02Mpa。

　　·係統應具有變（biàn）頻（pín）和（hé）工頻兩套控製回路（lù）。

　　·根據空壓機的工況要求，係統應保障電動機具有恒轉矩運行特性一。

　　·為了防止非正弦波幹擾空壓機控製器，變頻器輸入端應有抑製（zhì）電（diàn）磁幹擾的有效措施。

　　·在用電氣量小的（de）情況下，變頻器（qì）處在低頻運行時，應保（bǎo）障電機繞組溫度（dù）和電機的噪音不（bú）超過允許的範圍。

　　·生產工藝要求，變頻（pín）改造後，適當降低壓縮氣供氣係統的供氣壓力，將原來的（de）高壓變流量供氣改（gǎi）變為

　　變頻恒壓變流量（liàng）供氣（qì）方式（shì）。

　　五﹑變頻器的選型

　　根據上述原（yuán）則，選擇廣州三晶電氣SAJ係列通用型變頻器，裝有（yǒu）工（gōng）變（biàn）頻切換裝置，隻需加一隻壓力（lì）變送器即（jí）可組成閉環控製係統。傳感器（qì）反饋（kuì）的氣壓信號直接送入變頻（pín）器自帶（dài）的PID調節（jiē）器輸入口，而壓力設定可以使用變頻（pín）器的鍵盤設定，使該係統能夠滿（mǎn）足上述工況要求。

　　SAJ變頻器特點：

　　·采（cǎi）用32位電機控製專用（yòng）微處理（lǐ）器，高精度頻率輸出

　　·新穎的功率累計功（gōng）能，觀察節能效果更直觀（guān）方便。

　　·內置RS-485接口，可計算機聯網控製。多（duō）信號輸入（rù），內置簡易PLC， 自（zì）動化控製更（gèng）方便。

　　·載波頻（pín）率（lǜ）可調，靜音運行。

　　·控製方式多樣化，通用性強。

　　·內置PID調節功能，閉環控製簡單低（dī）速額定轉矩輸出（chū），運（yùn）行穩定。

　　·鍵盤操作方便，可在運行時在線調整和設定有關參數。

　　·低頻轉矩輸出180% .低頻運行特性良好.

　　·輸出頻（pín）率最大600HZ,可控製（zhì）高速電機

　　·全方位的（de）偵測保護功能(過壓、欠壓、過載）瞬間停電再起 動（dòng），

　　·加速、減速、動轉中失速防止等保護功（gōng）能

　　·減速停止成自然停止，自動複歸，直流製動

　　多樣的變頻器（qì）運行狀態參（cān）數顯示，對控製信號和負載運行（háng）狀況一目了（le）然。在進行變頻改造時我們將（jiāng）盡量保持原有設備主電路和控製電路的完整性，對其電路不作改動（dòng）；這有利於在變頻器發生故障或是檢修時，空壓機（jī）可以很方便地改動回到原有的控製方式上去，這保（bǎo）證了空壓機在變（biàn）頻和工頻狀態下都可（kě）以運（yùn）行。