一、空壓機(jī)原理概述

　　某大中型金屬制品廠有上海市英格索蘭企業(yè)生產(chǎn)制造的單極縮小風(fēng)冷式空壓機(jī)(下稱空壓機(jī))4 臺(tái)，因產(chǎn)品轉(zhuǎn)型發(fā)展，用供氣量降低，通過當(dāng)場(chǎng)觀查和檢測(cè)，覺得存有較為大的環(huán)保節(jié)能室內(nèi)空間，遂開展節(jié)能項(xiàng)目。該空壓機(jī)原理是由一對(duì)互相平行面齒合的陽陰電機(jī)轉(zhuǎn)子 ( 或稱絲桿 ) 在汽缸內(nèi)旋轉(zhuǎn) , 使電機(jī)轉(zhuǎn)子齒槽中間的氣體不斷造成規(guī)律性的容量轉(zhuǎn)變 , 氣體則順著電機(jī)轉(zhuǎn)子中心線由吸進(jìn)側(cè)運(yùn)輸至導(dǎo)出側(cè) , 完成風(fēng)冷式空壓機(jī)的呼吸、縮小和排氣管的整個(gè)過程。空壓機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和排氣口各自坐落于外殼的兩邊 , 陰電機(jī)轉(zhuǎn)子的槽與陽電機(jī)轉(zhuǎn)子嚙被主電機(jī)推動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　原空壓機(jī)的主電機(jī)輸出功率為 75kW 兩部，90kW兩部，星 - 三角緩解壓力啟動(dòng)后電機(jī)額定功率運(yùn)行，為常見的滿載運(yùn)行，滿速運(yùn)行。原系統(tǒng)軟件負(fù)荷存有如下所示的兩個(gè)典型性問題 :

　　1、主電機(jī)常常滿載或負(fù)載滿速運(yùn)行 , 屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 , 電磁能消耗比較嚴(yán)重。

　　2、主電機(jī)盡管星 - 角緩解壓力啟動(dòng)，但啟動(dòng)時(shí)的電流量依然非常大 , 會(huì)危害電力網(wǎng)的平穩(wěn)及同配電主線上它用電量設(shè)施的運(yùn)行安全性。

　　3、主電機(jī) 工頻運(yùn) 行后，空壓機(jī)噪聲大。
 

　　二、變頻更新改造規(guī)定

　　依據(jù)原負(fù)荷存在的不足并融合生產(chǎn)工藝流程規(guī)定 , 空壓機(jī)變頻更新改造后系統(tǒng)軟件應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定 :

　　1、變頻變速更新改造后應(yīng)維持儲(chǔ)氣瓶出入口工作壓力平穩(wěn) , 工作壓力起伏范疇不可以大于± 0.02Mpa 。

　　2、系統(tǒng)軟件應(yīng)具備變頻和工頻兩個(gè)控制電路，以確保變頻控制回路常見故障可以快速轉(zhuǎn)換到工頻。

　　3、系統(tǒng)軟件具備開環(huán)增益和閉環(huán)控制兩個(gè)控制電路，工作壓力閉環(huán)控制 PID 調(diào)整由變頻器本身進(jìn)行。

　　4、一臺(tái)變頻器可以操縱兩部空壓機(jī)組 , 可以用切換開關(guān)轉(zhuǎn)換。

　　5、依據(jù)空壓機(jī)的負(fù)荷規(guī)定 , 系統(tǒng)軟件應(yīng)確保電機(jī)具備恒轉(zhuǎn)距運(yùn)行特點(diǎn)。

　　6、當(dāng)場(chǎng)的更新改造要達(dá)到 EMC 規(guī)定，不可以導(dǎo)致本身影響或影響別的機(jī)器設(shè)備。

　　7、更新改造后電機(jī)繞阻溫度和電機(jī)的噪聲不超過電機(jī)容許的范疇。

　　三、變頻器的型號(hào)選擇

　　依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠家通過多方面調(diào)查、較為 , 最終挑選麥格米特企業(yè) MV300G 系列產(chǎn)品通用性變頻器 , 使該系統(tǒng)軟件可以達(dá)到以上負(fù)荷規(guī)定。

　　1、MV300G 為電流量矢量素材型變頻器，低頻率扭矩大，負(fù)載水平強(qiáng)，在 10Hz 以上 1.5 倍的額定值可工作中 2min 以上。

　　2、MV300G 75kW 以上標(biāo)準(zhǔn)配置直流電串聯(lián)電抗器，可合理減少鍵入側(cè)諧波電流，降低影響。

　　3、MV300G 可接納的鍵入電流電壓范疇變化大，從溝通交流 324 - 520V 都能夠正常的工作中

　　4、顧客調(diào)查了變頻器的關(guān)鍵重要元器件，如整流管，逆變電源控制模塊，電容器，主集成ic等，所有選用世界知名品牌，是商品穩(wěn)定性的基礎(chǔ)確保。

　　5、充分考慮之后全部工廠自動(dòng)化的更新，規(guī)定變頻器可以內(nèi)嵌 PROFIBUS-DP 系統(tǒng)總線和 CANOPEN 系統(tǒng)總線。

　　6、出自于維護(hù)保養(yǎng)和售后服務(wù)的考慮到，顧客規(guī)定變頻器內(nèi)購軟件內(nèi)嵌 90kW 和 75kW 兩個(gè)電機(jī)主要參數(shù)

　　因而，顧客挑選了 MV300G-4T90 的變頻器兩部。

　　四、改造方案基本原理

　　變頻器布線平面圖

　　由變頻器、溫度變送器、溫度控制儀、電機(jī)、螺旋式電機(jī)轉(zhuǎn)子構(gòu)成工作壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速比 , 使儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)氣體壓力平穩(wěn)在設(shè)置區(qū)域內(nèi) , 開展恒壓操縱。系統(tǒng)軟件組成如下圖所示。

　　意見反饋工作壓力與設(shè)置工作壓力來進(jìn)行較為計(jì)算，同步控制變頻器的導(dǎo)出工作頻率,進(jìn)而調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速比,使儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)氣體壓力平穩(wěn)在設(shè)置工作壓力上。

　　五、系統(tǒng)軟件調(diào)節(jié)

　　調(diào)節(jié)工作中分為兩一部分:

　　1、變頻器推動(dòng)電機(jī)調(diào)節(jié)，確保變頻器推動(dòng)電機(jī)能一切正常加快，降速，穩(wěn)速運(yùn)行，變頻器電流量平穩(wěn)無振蕩，電機(jī)工作中一切正常。這時(shí)必須觀察空壓機(jī)的工作壓力升高是不是平穩(wěn),溫度變送器表明是不是一切正常,機(jī)器設(shè)備關(guān)機(jī)是不是一切正常等。

　　變頻器主要參數(shù)設(shè)置

　　在進(jìn)行變頻器推動(dòng)電機(jī)調(diào)節(jié)后,開展系統(tǒng)連動(dòng)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的關(guān)鍵流程:2、系統(tǒng)軟件連動(dòng)調(diào)節(jié)。

　　① 將變頻器連接系統(tǒng)軟件。

　　② 開展工頻旁通的運(yùn)行。

　　③ 開展變頻控制回路的運(yùn)行,包括但不限于開環(huán)增益與閉環(huán)控制系統(tǒng)兩一部分調(diào)節(jié):

　　關(guān)鍵根據(jù)變頻器工作頻率升高與降低的速率和空壓機(jī)工作壓力的調(diào)節(jié)相符合,不必造成工作壓力震蕩,還需要留意觀查機(jī)械設(shè)備共震點(diǎn),將共震點(diǎn)周邊的工作頻率飛過去，及其關(guān)機(jī)情況下看能不能成功轉(zhuǎn)換到工頻情況，這一主要是認(rèn)證系統(tǒng)軟件的布線狀況。

　　六、空壓機(jī)變頻更新改造后的經(jīng)濟(jì)效益

　　1、節(jié)約資源

　　變頻器操縱制冷壓縮機(jī)與傳統(tǒng)式操縱的制冷壓縮機(jī)較為,電力能源節(jié)省是最有實(shí)用價(jià)值的,依據(jù)氣量要求來提供的制冷壓縮機(jī)負(fù)荷是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的運(yùn)行狀。下表是服務(wù)器為75kw的空壓機(jī)更新改造前后左右電機(jī)的檢測(cè)參數(shù)表:

　　2、運(yùn)行成本費(fèi)減少從以上可證實(shí),省電實(shí)際效果十分顯著。假如空壓機(jī)每一年按300天工作中日測(cè)算,則每一年可節(jié)省電磁能19.58萬度。

　　傳統(tǒng)式制冷壓縮機(jī)的運(yùn)行成本費(fèi)由三項(xiàng)構(gòu)成:原始產(chǎn)品成本、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用和電力能源成本費(fèi)。在其中電力能源成本費(fèi)大概占制冷壓縮機(jī)運(yùn)行成本費(fèi)的77%。根據(jù)電力能源成本費(fèi)減少41.9%,再再加上變頻啟動(dòng)后對(duì)機(jī)器設(shè)備的沖擊性降低,維護(hù)保養(yǎng)和檢修量也追隨減少,因此運(yùn)行成本費(fèi)將大幅度降低。

　　3、提升工作壓力線性度

　　變頻自動(dòng)控制系統(tǒng)具備精準(zhǔn)的工作壓力自控能力。使制冷壓縮機(jī)的氣體壓力導(dǎo)出與我們氣體系統(tǒng)軟件需要的排氣量相符合。變頻操縱制冷壓縮機(jī)的輸入供氣量伴隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速比的更改而更改。因?yàn)樽冾l操縱電機(jī)速率的精密度提升,因此它可以使管道的系統(tǒng)軟件工作壓力波動(dòng)維持在3pisg轉(zhuǎn)變范疇,也就是0.2bar范疇內(nèi),合理地提升了負(fù)荷的品質(zhì)。

　　4、增加制冷壓縮機(jī)的使用期限

　　變頻器從0Hz啟動(dòng)制冷壓縮機(jī),它的啟動(dòng)加快時(shí)間可以調(diào)節(jié),進(jìn)而降低工作時(shí)對(duì)制冷壓縮機(jī)的家用電器構(gòu)件和機(jī)械零部件所產(chǎn)生的沖擊性,提高系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性,使制冷壓縮機(jī)的使用期增加。除此之外,變頻操縱可以提高發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)電流量起伏,這一起伏電流量會(huì)危害電力網(wǎng)和其他機(jī)器設(shè)備的用電量,變頻器可以合理的將啟動(dòng)電流量的最高值降低到最少水平。

　　5、減少了空壓機(jī)的噪聲

　　依據(jù)制冷壓縮機(jī)的負(fù)荷規(guī)定,變頻變速更新改造后,電機(jī)運(yùn)行速率顯著緩減,因而管用地降了空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定表明,噪聲與原系統(tǒng)軟件較為降低約5聲貝。