項（xiàng）目簡介

方案描述                                            

□應用（yòng）概述
 氣動技術生產（chǎn）過程（chéng）自動化和機械化的最有效手段之一，具有高速（sù）高效、清潔安全、低成本、易維護等優點，空壓機是氣動係統中機電引氣源裝置中的主體，可實現將氣體進（jìn）行（háng）壓縮增壓，然後輸送到用氣動係統，可用（yòng）於冶金、紡織、電力、礦山、機械製造、生產加工等行（háng）業（yè）。

□應用挑戰
提供高質量供（gòng）氣，壓力波（bō）動小；
實現節（jiē）能運行，降低運行成（chéng）本；
降低設備運行噪聲，改（gǎi）善運行環境；
避免機械共振，提高係統穩定性；

解決方案：

　　
 螺（luó）杆空壓機的負載特性為恒轉（zhuǎn）矩負載，通過螺杆的壓縮將氣體增加輸送至管網，傳統項（xiàng）目中，空壓機電機一（yī）直運行於工頻50Hz，氣壓達到要求時，就關閉進氣閥進入卸載運行，此時的電機仍處（chù）於工頻（pín）運行狀態，做的是無用功。
 變頻方案的控製原理是：利用變（biàn）頻節能技術（shù），降低空載運行時電機的運行頻率（lǜ），達到減少功耗的目的，方（fāng）案還可實現設備的軟啟動，進一步（bù）降低啟動電流，減少（shǎo）電網衝擊，同時低頻率運行噪聲也（yě）會將低，各器件承受的（de）壓力會降低，改（gǎi）善運行（háng）的工（gōng）況（kuàng），提高係統可靠性。

1.產品介紹及應用　　

相關產品                                          

　　空壓機專用變頻器一體櫃

• 　　空壓機節能改造方案

　　空壓機專用陛得變頻器（qì）一體櫃

　　產品簡（jiǎn）介

　  空壓機專用（yòng）變頻器一體櫃主要是針（zhēn）對空（kōng）壓機代理商變頻改造市場而研發的，以往大部分空壓（yā）機代理商都是被動做空壓機改造，客（kè）戶有需（xū）求的（de）時候主動（dòng）要求空壓機的（de）代理商來做空壓機變頻節能改造，原因主要是大（dà）部分空壓機代理商沒有具備裝配和安裝調試（shì）的實力或不成規模，現在我們推出（chū）的就是一（yī）款集成式一體化節能櫃，自帶（dài）空壓機驅動（dòng）係統，不需要對原係統進行大改（gǎi）動，簡單調試，安（ān）裝方便。

　　產品特點

　　更強勁（jìn）的性能
■ 卓越的V/F和SVC控製性能，起動（dòng）力矩大（dà），速度穩
■ V/F分離（lí），電壓頻率分別調節，適用於專業應用
■一（yī）體化機箱設計，方便快捷的（de）操（cāo）作麵板，隨時根據工況修改（gǎi）參數，達到最優控製（zhì）
■ 有轉速、轉矩控製兩種模式，轉矩（jǔ）模式（shì）響應快，精度高
■ 更多（duō）的V/F曲線，可（kě）適應更多
■ 節能（néng）效果明顯，大多數情況（kuàng）下具有（yǒu）15%～45%的節電率

　　更完善的保護
■ 集（jí）成獨立的工變（biàn）頻切換係統
■ 41個的故障檢測代碼
■ 上電（diàn）周圍設備自（zì）檢，更安全
■ 優化過壓失速控製和（hé）保護（hù），更穩定（dìng）
■ 故障時的保護動作可選，保護更準確
■ 優（yōu）化的電源瞬停（tíng）判斷功能，降低誤停機概率
■ 更高的硬件冗餘設計，更為可（kě）靠
■ 獨立風道設計，有效的解決控（kòng）製櫃內（nèi）的散熱問題

　　更靈活的應用
■ 輸入輸出信號類型、電源公共端子通過跳線可選（表格（gé）或圖）
■ 有共直流（liú）母（mǔ）線功能
■ 豐富的選（xuǎn）件和擴展卡：有LCD麵板、IO擴展卡、通訊卡等（děng）
■ 有PT100、PT1000接口可選，供檢測電機溫度
■ 兼容多種有（yǒu）源（yuán）傳感器信號
■ 端（duān）子有效電平可定（dìng）義，係統設計更靈活

　　更豐富的功能
■ 多功能麵板（bǎn），用戶參數可自定義
■ 優化（huà）的PID控製—兩段PID參數等
■ 輸入輸出（chū）功能新增（zēng）：虛擬端子功（gōng）能、模擬量通道用作數（shù）字（zì）輸入（rù）等
■ 轉速追蹤再啟動，更快速（sù）
■ 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（gōng）能

技術參數

　　比亞迪廠區空壓機專用變頻器

　　四、空壓機節能改造方案及具體分析

　　》行（háng）業概述
    空氣（qì）壓縮機是一種利用電（diàn）動機將氣體（tǐ）在壓縮（suō）腔內進行壓縮並使壓縮的氣體具有一定壓（yā）力的設備。它的用途（tú）廣泛，可以用於冶金、機械製造、礦山、電力、紡織、石油化工等各個行業。空壓機（jī）占大型工業設備(風機、水泵、鍋爐、空壓機（jī） 等)耗電量的15%。經考察，大部分空壓機自身存在著以下幾個缺點:
1、輸出壓力大於一定值時（shí），自（zì）動打開泄載閥，使（shǐ）異步電機空轉，嚴重浪費能源。
2、異步電（diàn）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（chéng）度（dù）低，輸出壓力調節靠人為（wéi）調節閥開度來實現，調節速度慢，波動大，不穩定，精度（dù）低。
5、空壓機工頻啟（qǐ）動電（diàn）流大，對電網衝擊大，電機軸承磨損大，設備維護量大（dà）。
針對以上問題，可使用變頻器實現對螺杆式空（kōng）氣壓縮機的節能改造，改造後（hòu）自動化程（chéng）度高，節能效果顯著。

　　》工作（zuò）原理和控製方式分析
    螺杆式空壓機的工作原理（lǐ）如下圖所示（shì），空氣經空氣過濾器和吸氣調（diào）節閥而吸入。該調節閥（fá）主要用於調節氣（qì）缸、轉子 及滑片形成的壓縮腔，陰、陽轉子旋轉相對於氣缸裏（lǐ）偏（piān）心方式（shì）運轉。滑片安（ān）裝在轉子的槽中，並通過離心力將滑片推至 氣缸壁，高效（xiào）的注油係統（tǒng）能夠（gòu）確保壓縮機良好的冷卻及（jí）潤滑油的最小舒適耗（hào）量，在氣缸壁上形成的一層薄薄的油膜可以 防止金屬部件之間直（zhí）接接觸而造成磨損。經壓縮後的空氣溫度較高，其中（zhōng）混有一（yī）定的油氣，經過（guò）油氣（qì）分（fèn）離器進行分離之 後，油氣經（jīng）過油冷卻器冷卻再經過油過濾器流回儲油罐（guàn），空氣（qì）經過氣冷卻器(空氣冷卻裝置)進行冷卻而（ér）進入（rù）儲氣罐。

　　控製方式分（fèn）析
空壓機變頻改造後係（xì）統應滿足以下要求：
■ 電機變頻運行狀態保持儲氣罐出口壓力穩定，壓力波（bō）動範圍不超±0.05Mpa。
■ 係（xì）統具（jù）有變（biàn）頻和工頻兩套控製（zhì）回路。
■ 係統具有開環和閉（bì）環兩套控製回路。
■ 一台變（biàn）頻器（qì）能控製兩（liǎng）台空壓機組，可（kě）用轉（zhuǎn）換開（kāi）關切換。
■ 根據空壓機的工況要（yào）求（qiú），係統應保障電動機具有恒轉矩運行特性。
■ 為防止諧波幹擾空壓機控製器，變頻（pín）器輸入端應有抑製電磁幹擾的措施（shī）。
■ 在用電氣量小的情況下，應保障電機繞組溫度和電機（jī）噪音不超（chāo）過允許範圍。
■ 考慮到係統以後擴展問題，變頻器應滿足將來工況擴展的要（yào）求。

　　》係統方（fāng）案選型
係統選（xuǎn）用深圳市羞羞的视频网站（hé）成科技有限公司空壓機專用陛得係列變頻器，具有以下特（tè）性：
■ 頻率精度：數字設定為0.01Hz；模擬設（shè）定為±0.1%，可使壓力（lì）波動範圍滿足（zú）設（shè）計要求。
■ 過載能力強：150%額定電流60s；180%額定電流1s。
■ 失速控製功（gōng）能：有效防止頻繁過流過壓跳閘。
■ 內置PID：可方便（biàn）實現閉環控製係統。
■ 轉（zhuǎn）矩補償和提升功能：對空壓機這種恒轉矩負載適用（yòng）性較好。
■ AVR功能：當電網電壓（yā）變化時，能自動保（bǎo）持輸出電壓恒（héng）定（dìng）。
■ 自動（dòng）節能：輕載情況（kuàng）下自動降低輸出（chū）電壓，達到（dào）節能效果。
在變頻器輸入端加裝輸入電抗器，能有（yǒu）效抑製變頻器對電網的幹擾。在變頻器輸出端加裝輸出電抗器，能保障低（dī）頻 運行時電機溫度和噪音不超（chāo）過允（yǔn）許範（fàn）圍。

　　》控製電氣（qì）圖&現場應用

》參數設定

》方案優點
1、節約（yuē）能源
    變頻（pín）器控製壓縮機與傳統壓縮機比較：根據空氣量需求來調節壓縮機（jī）工況（kuàng）是非常經（jīng）濟的運行狀態，節（jiē）約能（néng）源效（xiào） 果最顯著。

　　2、降低運行成本
    傳統（tǒng）壓縮機的運行成本由三項組（zǔ）成：初始采購成本、維護成本和能（néng）源成本。其中能源成本大約占壓縮機（jī）運行成 本的70%左右。通過降低能源（yuán）成（chéng）本30~40%，再加上變頻起動後對設備的衝（chōng）擊減少，維護和維修量也跟隨降低，所以運
行成本將大大降低（dī）。

　　3、提高壓力控（kòng）製精度
    變（biàn）頻控製係（xì）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（yòng）戶空氣係統（tǒng）所需的氣量相匹配。變頻控 製壓縮機（jī）的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變（biàn）。由於變頻控製電（diàn）機速度的精度（dù）提高（gāo），所以它可以使管網的係統壓 力變化保持在（zài）±0.002Mpa範圍內，有效地提高了工況的質量。

　　4、延長壓縮機使（shǐ）用壽命
    變頻器從0Hz起動壓縮機，它（tā）的起動加速時（shí）間可以調（diào）整，從（cóng）而減少起動（dòng）時對壓縮機的電氣部件（jiàn）和機械部件所（suǒ）造成 的衝擊（jī），增（zēng）強係統（tǒng）可靠性，使壓縮機的（de）使（shǐ）用壽命延長（zhǎng）。
    此外，變頻控製能夠減少機組起動時電（diàn）流波動（dòng），這一波動電流會影（yǐng）響電網和其它設備（bèi）的用電。空（kōng）壓機專用變頻器能夠有效地將起動電流的峰（fēng）值減（jiǎn）少到最低。

　　5、低了空壓機的噪音
    根據壓縮機的工況要求，變頻節能（néng）改造後，電機運轉速度明顯減（jiǎn）慢，因此有效地降了空壓機運（yùn）行時（shí）的噪音（yīn）。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（chē）間單台空壓機22kW實際改造為例：
■ 改造（zào）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（yā）機在工頻50Hz運行時I=44A ）
■ 根據經驗數據，加裝空壓機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，上限頻率50Hz，下限頻率設定在25-30Hz之間）

　　工頻每月用電 ：24.62kW×24×26≈15363kW.h

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

　　每月用電節電： 15363kW-12218kW≈3145kW.h

　　節電率為：（24.62-19.58）/24.62≈21%

　　每月節電電費：3145kW.h×0.75元/kW.h≈2359元

　　每年節電電費：2359元×12月≈28308元