技術頻道

      變頻器對空壓機的改造方案

        變頻改造方案:

        一、 節(jié)能原理及效果

        我們知道,用調整電機轉速的方法同樣可以調整供氣量。由于空壓機基本上屬于恒轉矩負載,用變頻調速的方法調整供氣量能使電機的輸出功率基本與轉速(供氣量)成正比關系,達到很好的節(jié)電效果。兩種調節(jié)方法用電情況如圖1所示。

        我們采用具有矢量控制功能的AMB變頻器,可使電機在低速時也能提供滿足負載需要的轉矩。同時,AMB變頻器的自動節(jié)能模式,可使電機在滿足負載轉矩要求下以最小電流運行,達到更好的節(jié)電效果。

        采用恒壓供氣變頻控制系統(tǒng)所帶來的效果如下:

        (1)、出氣口釋放閥全部關閉,取消用出氣口釋放閥調節(jié)供氣量方式,以避免由此導致的電能浪費。代之以變頻器調整電機的轉速來調整氣體流量,使電機輸出的功率與流量需求基本上成正比關系(如圖1所示),始終使電機高效率工作,以達到明顯的節(jié)電效果。例如當用氣量是額定供氣量的50%時,節(jié)電率可達 40%以上;

        (2)、利用變頻器的節(jié)能模式,可使電機在輕載時以最高效率運行,減少不必要的電能損耗;

        (3)、根據(jù)嚴格的EMS標準,高效的PWM變頻器使用高速低耗的IGBT,降低諧波失真和電機的電能損失。

        (4)、可使電機起動、加載時的電流平緩上升,沒有任何沖擊;可使電機實現(xiàn)軟停,避免反生電流造成的危害,有利于延長設備的使用壽命;避免因電流峰值帶來的電力公司的罰款;

        (5)、采用變頻控制系統(tǒng)后,可以實時監(jiān)測供氣管路中氣體的壓力,使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量;

        (6)、由于電機在高效率狀態(tài)下運行,功率因數(shù)較高,降低了無功損耗,節(jié)約了大量電能。

        (7)、保存原釋放閥系統(tǒng),在必要時可參加調節(jié),增強系統(tǒng)的可靠性。

        總之,采用恒壓供氣智能控制系統(tǒng)后,不但可節(jié)約30~40%的電力費用,延長壓縮機的使用壽命,并可實現(xiàn)"恒壓供氣"的目的,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。

        三、變頻改造方案設計原則

        根據(jù)原工況存在的問題并結合生產(chǎn)工藝要求,空壓機變頻改造后系統(tǒng)應滿足以下要求:

        1、 電機變頻運行狀態(tài)保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定,壓力波動范圍不能超過±0.02Mpa。

        2、 系統(tǒng)應具有變頻和工頻兩套控制回路。

        3、 系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。

        4、 一臺變頻器能控制兩臺空壓機組,可用轉換開關切換。

        5、 根據(jù)空壓機的工況要求,系統(tǒng)應保障電動機具有恒轉矩運行特性一。

        6、 為了防止非正弦波干擾空壓機控制器,變頻器輸入端應有抑制電磁干擾的有效措施。

        7、 在用電氣量小的情況下,變頻器處在低頻運行時,應保障電機繞組溫度和電機的噪音不超過允許的范圍。

        8、 考慮到系統(tǒng)以后擴展問題,變頻器應滿足將來工況擴展的要求。

        四、變頻器的選型

        根據(jù)上述原則,經(jīng)過多方調研、比較,最后我們選擇安邦信公司生產(chǎn)的G9系列通用型變頻器,使該系統(tǒng)能夠滿足上述工況要求。

        1、G9變頻器的頻率精度:數(shù)字設定為±0.01%;模擬設定為±0.2%。可使壓力波動范圍滿足設計要求。

        2、系統(tǒng)設計了變頻和工頻兩套主回路。

        3、系統(tǒng)設計了閉環(huán)與開環(huán)兩套控制回路。

        4、使用轉換開關可使變頻器任意控制兩臺空壓機組中的一臺。

        5、 G9型變頻器適用恒轉矩特性負載,該變頻器還具有轉矩補償和提升的功能。

        6、 在該變頻器上端加裝輸入電抗器,有效的抑制了變頻器對電網(wǎng)的干擾。

        7、 在該變頻器下端加裝輸出電抗器,保障了低頻運行時電機溫度噪音不超過允許范圍。

        五、改造方案原理

        由變頻器,壓力變送器、電機、螺旋轉子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調節(jié)電機轉速,使儲氣罐內空氣壓力穩(wěn)定在設定范圍內,進行恒壓控制。

        反饋壓力與設定壓力進行比較運算,實時控制變頻器的輸出步,從而調節(jié)電機轉速,使儲氣罐內空氣壓力穩(wěn)定在設定壓力上。

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