成都變頻器在空壓機(jī)節(jié)能改造方案：
一、空壓機(jī)的分類
1、按結(jié)構(gòu)型式分有回轉(zhuǎn)式、活塞式、膜片式。其中，活塞式和回轉(zhuǎn)式中的螺桿式為多見。國內(nèi)活塞式占了產(chǎn)量的75%，而國外螺桿式則占90%以上，這二種空壓機(jī)各有其優(yōu)缺點(diǎn)。螺桿壓縮機(jī)由于轉(zhuǎn)子型線復(fù)雜，制造成本較高，但體積小、重量輕，零件小是其優(yōu)點(diǎn)。相同排氣量的情況下，螺桿式壓縮機(jī)要比活塞式價(jià)格高，其維修必須要專門的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。一般來講，由于活塞式壓縮機(jī)為往復(fù)式機(jī)器，都有一定的震動(dòng)。
2、根據(jù)原動(dòng)機(jī)的不同分類：有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。大型電動(dòng)式配有配電柜，柴油驅(qū)動(dòng)式由電瓶起動(dòng)，兩種壓縮機(jī)均有直聯(lián)、皮帶傳動(dòng)。
3、按潤滑方式分：無油式和有油潤滑式。
4、按地基基礎(chǔ)分：固定式、有基礎(chǔ)式、無基礎(chǔ)式、移動(dòng)式。
二、空壓機(jī)工作原理簡述1、螺桿式空壓機(jī)工作原理 螺桿式空壓機(jī)屬容積式壓縮機(jī)，是通過工作容積的逐漸減少來達(dá)到氣體壓縮的目的。螺桿式空氣壓縮機(jī)的工作容積是由一對(duì)相互平行放置且相互嚙合的轉(zhuǎn)子的齒槽與包容這一對(duì)轉(zhuǎn)子的機(jī)殼所組成。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)二轉(zhuǎn)子的齒互相插入對(duì)方齒槽，且隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)插入對(duì)方齒槽的齒向排氣端移動(dòng)，使被對(duì)方齒所封閉的容積逐步縮小，壓力逐漸提高，直至達(dá)到所要求的壓力時(shí)，此齒槽方與排氣口相通，實(shí)現(xiàn)了排氣。一個(gè)齒槽被與之相嚙合的對(duì)方齒插入后，形成了二個(gè)被齒隔開的空間，靠近吸氣端的齒槽為吸氣容積，與排氣端相近的為壓縮氣體的容積。隨著壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，插入齒槽的對(duì)方轉(zhuǎn)子的齒向排氣端移動(dòng)，使吸氣容積不斷擴(kuò)大，壓縮氣體的容積不斷縮小，從而實(shí)現(xiàn)了在每個(gè)齒槽的吸氣壓縮過程，當(dāng)壓縮氣體在齒槽中氣體壓力達(dá)到所要求的排氣壓力時(shí)，這齒槽正好與排氣孔口相通，開始了排氣過程。被對(duì)方轉(zhuǎn)子的齒將齒槽分成的吸氣容積和壓縮容積的變化是周而復(fù)始的，就這樣使壓縮機(jī)能連續(xù)的吸氣、壓縮和排氣。2、活塞式空壓機(jī)工作原理 活塞式空壓機(jī)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)曲軸，帶動(dòng)連桿與活塞桿，使活塞在壓縮機(jī)氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成吸入、壓縮、排出等過程,將無壓或低壓氣體升壓，并輸出到儲(chǔ)壓罐內(nèi)。其中，活塞組件，活塞與汽缸內(nèi)壁及汽缸蓋構(gòu)成容積可變的工作腔，在曲柄連桿帶動(dòng)下，在汽缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體的壓縮。
三、空壓機(jī)系統(tǒng)控制 空壓機(jī)主電機(jī)運(yùn)行方式為星三角降壓起動(dòng)后全壓運(yùn)行，供氣系統(tǒng)具體工作流程為：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕，控制系統(tǒng)接通啟動(dòng)器線圈并打開斷油閥，空壓機(jī)在卸載模式下啟動(dòng)，這時(shí)進(jìn)氣閥處于關(guān)閉位置，而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓n秒(由時(shí)間繼電器控制)后空壓機(jī)開始加載運(yùn)行，系統(tǒng)壓力開始上升。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關(guān)上限值，即起跳壓力，控制器使進(jìn)氣閥關(guān)閉，油氣分離器放氣，壓縮機(jī)空載運(yùn)行，直到系統(tǒng)壓力降到壓力開關(guān)下限值后，即回跳壓力下，控制器使進(jìn)氣閥打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)滿載運(yùn)行。
四、原系統(tǒng)工況存在的問題 由于空壓機(jī)不能排除在滿負(fù)荷狀態(tài)下長時(shí)間運(yùn)行的可能性，所以只能按大需要來決定電動(dòng)機(jī)的容量，設(shè)計(jì)余量一般偏大。工頻起動(dòng)設(shè)備時(shí)的沖擊大，電機(jī)軸承的磨損大，所以設(shè)備維護(hù)量大。雖然都是降壓啟動(dòng)，但起動(dòng)時(shí)的電流仍然很大，會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全，而且大多數(shù)是連續(xù)運(yùn)行，由于一般空氣壓縮機(jī)的拖動(dòng)電機(jī)本身不能調(diào)速，因此就不能直接使用壓力或流量的變動(dòng)來實(shí)現(xiàn)降速調(diào)節(jié)輸出功率的匹配，電機(jī)不允許頻繁啟動(dòng)，導(dǎo)致在用氣量少的時(shí)候電機(jī)仍然要空載運(yùn)行，電能浪費(fèi)巨大。經(jīng)常卸載和加載導(dǎo)致整個(gè)氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化，不能保持恒定的工作壓力延長壓縮機(jī)的使用壽命。空壓機(jī)的有些調(diào)節(jié)方式(如調(diào)節(jié)閥門或調(diào)節(jié)卸載等方式)即使在需要流量較小的情況下，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，電機(jī)功率下降幅度比較小。總結(jié)為如下：
1、主電機(jī)雖然星-角減壓起動(dòng)，但起動(dòng)時(shí)的電流仍然很大，會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。
2、主電機(jī)工頻運(yùn)行，屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。
3、主電機(jī)工頻運(yùn)行致使攪拌機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音很大。
4、主電機(jī)工頻起動(dòng)設(shè)備的沖擊大，電機(jī)軸承的磨損大，所以設(shè)備維護(hù)工作繁瑣。五、變頻改造方案設(shè)計(jì)<一>根據(jù)以上特點(diǎn)，我公司采用以下系統(tǒng)方案：
變頻器的主要特點(diǎn)有：1.空間電壓矢量控制技術(shù)。2. 轉(zhuǎn)矩自動(dòng)提升功能，低頻大轉(zhuǎn)矩輸出。3. 載波頻率可調(diào)，靜音運(yùn)行。4. 控制方式多樣化，通用性強(qiáng)，多段速和程序運(yùn)行功能。5. 內(nèi)置剎車單元，快速停車。6. 內(nèi)置PID調(diào)節(jié)功能，閉環(huán)控制簡單。7. 內(nèi)置RS-485接口，可計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制，也可以與DCS組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。8. 具有時(shí)間累計(jì)功能，可以顯示單次通電運(yùn)行時(shí)間，累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。9. 32位電機(jī)控制專用微處理器，頻率解析度高達(dá)0.01HZ。10.內(nèi)置部件大部分采用進(jìn)口品牌元件。
由變頻器，壓力變送器、電機(jī)、螺旋轉(zhuǎn)子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，進(jìn)行恒壓控制。反饋壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較運(yùn)算，實(shí)時(shí)控制變頻器的輸出步，從而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力上。<二>、空壓機(jī)變頻改造可以達(dá)到以下要求a、電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲(chǔ)氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動(dòng)范圍不超過0.02Mpab、一臺(tái)變頻器能控制兩臺(tái)空壓機(jī)組，可用轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。C、節(jié)約能源，降低運(yùn)行成本降低d、壓力可以無級(jí)設(shè)定，隨時(shí)可調(diào)，提高壓力控制精度e、電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，壓縮機(jī)的使用壽命及檢修周期都將得到大大延長f、降低空壓機(jī)的噪音六、系統(tǒng)改造后的性能：
(1)采用變頻器控制，在滿足使用要求的前提下達(dá)到了大限度的節(jié)能。
(2)由于降速運(yùn)行和軟啟運(yùn)，減少了振動(dòng)、噪音和磨損，延長了設(shè)備維修周期和使用壽命，提高了設(shè)備的MTBF(平均故障維修時(shí)間)值，并減少了對(duì)電網(wǎng)沖擊，提高了系統(tǒng)的可靠性。
(3)系統(tǒng)具有各種保護(hù)措施，使系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率和安全可靠性大大提高。
(4)變頻調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)與工頻控制系統(tǒng)互為互鎖，不影響原系統(tǒng)的運(yùn)行，且在變頻調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)檢修維護(hù)或故障時(shí)，原工頻控制系統(tǒng)照樣可以正常運(yùn)行。
