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一、引言
???空氣壓縮機(jī)是利用電能將空氣壓縮使之作為一種動(dòng)力源的設(shè)備,在工礦企業(yè)中應(yīng)用十分普遍, 配套電動(dòng)機(jī)的容量一般較大，且大多是常年連續(xù)運(yùn)行的，故節(jié)能的潛力很大。
??目前常見(jiàn)的壓縮機(jī)有活塞式、螺桿式、離心式，不論哪一種工作方式，壓縮機(jī)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)氣量是一定的，目前壓縮機(jī)都采用上下限控制或啟停式控制，也就是說(shuō)，當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定值的上限時(shí)，空壓機(jī)通過(guò)本身的壓力或油壓開(kāi)關(guān)閉進(jìn)氣閥，這種工作方式頻繁出現(xiàn)加載卸載，而且對(duì)電網(wǎng)、螺桿空壓機(jī)本身都有極大的破壞性。
![空壓機(jī)節(jié)能改造方案]( "空壓機(jī)節(jié)能改造方案")
二、變頻器節(jié)能改造的意義
??1、節(jié)約能源。節(jié)能器控制壓縮機(jī)與傳統(tǒng)控制的壓縮機(jī)比較，能源節(jié)約是最有實(shí)際意義的，根據(jù)用氣量需求來(lái)供給的壓縮機(jī)工況是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài),以實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明節(jié)能率均可達(dá)15%以上。
??2、提高壓力控制精度。變頻節(jié)能控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使壓縮機(jī)的空氣壓力輸出與用戶(hù)空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。節(jié)能控制壓縮機(jī)的輸出氣量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變，有效地提高了工況的質(zhì)量。
??3、延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命。變頻器從低速起動(dòng)壓縮機(jī)，它的起動(dòng)加速時(shí)間可以調(diào)整，從而減少起動(dòng)時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的電器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)。此外，節(jié)能控制能夠減少機(jī)組起動(dòng)時(shí)電流波動(dòng)，這一波動(dòng)電流會(huì)影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電。變頻器能夠有效的將起動(dòng)電流的峰值減少到最低程度，大大降低機(jī)械維護(hù)費(fèi)用及時(shí)間。
三、節(jié)能改造可行性分析
??1、變頻改造的原理分析。將主管出口壓力作為調(diào)節(jié)參數(shù)，通過(guò)壓力變送器將主管出口壓力信號(hào)，轉(zhuǎn)換為4—20mA直流信號(hào)（或0—10v直流電壓信號(hào)），送入變頻器PID調(diào)節(jié)器，與壓力設(shè)定值比較，其差值由調(diào)節(jié)器作PI運(yùn)算，輸出信號(hào)送給控制系統(tǒng)，隨時(shí)調(diào)整變頻器的輸出頻率，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變泵的排氣量，維持主管出口壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上；若主管壓力增加時(shí)，將自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
??2、工藝框圖圖如下：
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四、新科瑞C500矢量型變頻器應(yīng)用在空壓機(jī)節(jié)能改造上
??1、主電路。變頻器的輸入側(cè)RST接三相380V±15% ，輸出側(cè)UVW接三相異步電動(dòng)機(jī)。
??2、壓力信號(hào)的采集。變頻器的AI1模擬量輸入取空壓機(jī)出口處壓力變送器的電流信號(hào)（4-20mA）。
??3、啟停信號(hào)。變頻器的X1端子接外部運(yùn)行命令，閉合有效。
??4、故障指示。變頻器內(nèi)置繼電器輸出，TB/TC為常閉觸點(diǎn)，故障時(shí)斷開(kāi)。
??5、新科瑞C500矢量型變頻器具有內(nèi)部PID功能，能對(duì)空壓機(jī)的管道壓力進(jìn)行精確的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。軟起軟停，變頻器的加減速時(shí)間可調(diào)，根據(jù)設(shè)備的大小，調(diào)整合適的啟停時(shí)間，減小異步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊。保護(hù)功能齊全（過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱等30多種保護(hù)）。
6、變頻器的參數(shù)設(shè)置。
功能碼 | 設(shè)定值 | 解釋 |
F0.01 | 1 | 外部端子啟動(dòng) |
F0.02 | 6 | PID給定頻率 |
F0.09 | 25 Hz | 運(yùn)行頻率下限 |
F0.11 | 根據(jù)機(jī)型設(shè)定 | 加速時(shí)間 |
F0.12 | 根據(jù)機(jī)型設(shè)定 | 減速時(shí)間 |
F9.00 | 0 | 鍵盤(pán)給定PID |
F9.01 | 50% | 設(shè)定壓力與量程的比例 |
F9.02 | 0 | PID反饋源為AI1 |
F9.03 | 1 | PID輸出為負(fù)特性 |
F9.04 | 2.0 | 比例增益 |
F9.05 | 8.00 S | 積分時(shí)間 |
7、基本接線圖。
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五、結(jié)語(yǔ)
??隨著變頻技術(shù)的成熟，變頻器在空壓機(jī)改造中日漸得以廣泛應(yīng)用，實(shí)踐證明空壓機(jī)采用變頻控制節(jié)能效果明顯，值得推廣和應(yīng)用。
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