变频调速技术在空压机中的应用-论文.pdf

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1、变频节能及软起动系统变频调速技术在空压机中的应用施生才(福建省永安煤业有限责任公司京东煤矿，福建大田366102)摘要：介绍变频调速技术在空压机中的应用，分析其节能原理及经济效益。关键词：螺杆式空压机；变频器；原理；优点；经济效益FrequencyControlTechnologyinAirCompressorSHISheng—cai(JingdongCoalMine，Yong’anMiningIndustryLimitedCompany，Datian366102，China)Abstract：Theapplicationof~equencycontroltechnologyin

2、aircompressorisintroducedandtheprincipleofenergyconservationandeconomicbenefitsareanalyzed．Keywords：screwaircompressor；inverter；principle；advantages；economic1变频调速技术量为50％时．空压机会经常在重车(提供最大输出风量及使用最大电流)与空车(没有输出风量，但消耗约45％变频器是一种技术先进和性能优良的节能装置．的电流)之间切换．如此虽然消耗了72．5％的全载电力．在发达国家的三相交流异步电动机调速中占据主导但仅提供5(Y／

3、o的输出风量．结论是损失225％的运转效率地位。为使各种工业机械更具有先进性、合理性、节能进气节流模式(压缩机的进气节流)是限制自然性和自动化．越来越多的工业用电动机采用变频器来空气进入压缩机的量．减少压缩空气的输出量当空进行调速气采用进气节流模式的压缩机运转在50％的空气消在异步电动机调速时，总希望保持主磁通量耗量时．空压机会限制50％的空气量进入空压机．如为恒定值不变异步电动机的气隙磁通(主磁通)是此虽然消耗85％的全载电力．但仅提供50％的输出风定、转子合成磁电动势产生的。三相异步电动定子每量．运转效率损失达35％相电动势的有效值．即定子每相由气隙磁通感应的电变频式空压机是

4、通过改变空压机转速．来反应系动势的方均根值：统压力的变化．并保持稳定的系统压力当系统消耗E1=4．4Ⅳ1风量降低时．空压机提供的压缩空气量会大于系统消式中，为定子频率，Hz；Ⅳ。为定子相绕组有效匝耗量．变频式空压机会减低转速．同时输出压缩空气数；为每极磁通量，Wb。量．来保持稳定的系统压力值：当系统消耗风量增加因此，只要控制E和，便可达到控制磁通的目的。时．空压机提供的压缩空气量会小于系统消耗量．变频式空压机转速会相应增加．同时输出压缩空气量．2空压机变频节能原理来保持稳定的系统压力值由变频器、压力传感器(压力变送器或远传压力这样的运转方式．可让变频式空压机直接且快速表)、电机、

5、螺旋转子组成压力闭环控制系统．使储气地反应系统压力变化．并且提供系统消耗所需的风量罐内空气压力稳定在设定范围内．进行恒压控制反变化．维持最佳的运转效率馈压力与设定压力进行PID比较运算．实时控制变频变频空压机的优点除了省电外．还能提供稳定的器的输出．使储气罐内空气压力稳定在设定压力上排气压力．提高马达功率因数．消除星三角切换之高一般传统空压机的控制为空、重载控制或进气节流电压．并延长空压机的使用寿命模式控制。当在空、重载运转模式下的空压机空气消耗3变频后空压机的优点作者简介：施生才(1973-)，机电工程师，从事煤矿机电运(1)供气压力稳定。变频化的螺杆空压机利用了输管理工作。变

6、频器的无级调速特点．通过控制器或变频器内部的收稿日期：2013．09．08PID调节器，能使供气稳定；对用气量波动比较大的场自动化应用l20142期58变频节能及软起动系统l}合，能实现快速调节响应。上海施耐德日盛变频空压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击．增强系统机丁频和变频供气压力对比如图1所示。的可靠性．使压缩机的使用寿命延长4节能经济效益t—一J例如．一台1lOkW的普通机组．平均产气只占额定排气量的70％．一年运行2000h．电费以每度0．65一／＼元计。与变频机组相比，普通机组多产生两个损耗：(1)空载损耗：30％卸载时间×卸载时所产生的空(机L作时载电流损耗(45

7、％×ll0)x2OOOxO．65=64350(元／年)。图1变频控制与工频控制对比图(2)压差损耗：70％JJ~载时间×高出2bar压差所带来的损耗(14％×110)x2OOOxO．65：20020(元／年)(2)提高压力控制精度变频闭环控制系统实现因此，变频机组较普通机组节能：64350+20020：了精确的压力控制．使压缩机的空气输出与用户空气84370元／年。系统所需的气量相配。变频控制电机速度的精度较变频与工频模式的能耗对比如图2所示高．所以它可以使管网的系统压力变化保持