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螺杆式空气压缩机变频改造方案一、概述螺杆式空压机广泛地用于工业生产中，在其控制中采用加载-卸载阀来控制空压机的供气。
由于用气设备的工作周期或是生产工艺的差别，使得用气量发生波动，有时会造成空压机频繁加载、卸载。
空压机卸载后电机仍然工频运转，不仅浪费电能而且增加设备的机械磨损；空压机加载过程是突然加载，也会对设备和电网造成较大的冲击。
因此对空压机进行变频改造具有改善电机的启动和运行方式、减少设备的机械磨损、在一定范围内节约电能等效果。
二、螺杆式空压机的工作原理以单螺杆空压机为例说明空气压缩机工作原理，如图1所示为单螺杆空气压缩机的结构原理图。
螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。
当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。
三、压缩气供气系统组成及空压机控制原理⑴、压缩气供气系统组成工厂空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、管路、阀门和用气设备组成。
如图2所示为压缩气供气系统组成示意图。
⑵、空气压缩机的控制原理在工厂的空气压缩机控制系统中，普遍采用后端管道上安装的压力继电器来控制空气压缩机的运行。
空压机启动时，加载阀处于不工作态，加载气缸不动作，空压机头进气口关闭，电机空载启动。
当空气压缩机启动运行后，如果后端设备用气量较大，储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。
如果后端用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力控制器发出卸载信号，加载阀停止工作，进气口关闭，电机空载运行。
图3为某品牌空气压缩机的系统原理图。
四、螺杆式空气压缩机变频改造⑴、空压机工频运行和变频运行的比较空压机电机功率一般较大，启动方式多采用空载（卸载）星-三角启动，加载和卸载方式都为瞬时。
格瑞宝伺服变频空压机说明书格瑞克空压机说明书产品信息产品型号：TKLS-185F/W排气压力：0.7/0.8/1.0/1.3MPA排气量：32.5/30.5/27/23.6m3/min电机功率：185KW产品特点格瑞克螺杆式空气压缩机设计合理、外形美观、结构紧凑、自重小、节省空间；设备制造工艺*，配置合理，传动效率高，能耗低，操作方便、维护速度快，静音；并具备超温、超压、过载保护功能及安全监控装置使空压机空车运转10分钟电机自动停机从而降低了耗电量降低成本，根据用气量自动启动；除此之外使用方还能减少空压站人员从而降低工资成本。
我公司在设计、选型、配置、维修等全方面均从用户实际运用点考虑，以zui终得到用户的可信度与满意度为准则。
（一）、格瑞克螺杆空压机的主机1、*，主机作为螺杆式空压机的心脏，它的性能优劣直接影响到整机的效率和可靠性，而主机的技术含量占据了整机的60%左右，其价值占了整机的30%～40%（大型机甚至达到50%）以上，因此了解主机，选好主机对供需双方均很重要。
2、螺杆式空压机分别选用德国IG进口主机，由世界上zui*的螺杆机生产厂商德国IG生产制造。
该主机以其*的5：6齿数比齿型，使机器的冲击、振动、噪音zui大限度降低，从而有效地延长运动部件的寿命。
TKL-37F系列螺杆式空气压缩机的噪音均低于同类产品，表明压缩机运动部件加工精度高，材质好，冲击、振动小，转子使用寿命长，这实际上反映了机器的设计和加工水平。
德国IG公司借*化的型线设计，的加工工艺，从设计、制造、加工到组装、检验全过程采用电脑程序和数字化管理，确保其产品能够提供zui可靠的运行，zui高的效率和zui长的寿命。
（二）、格瑞克螺杆空压机的全封闭电机采用*企业中达电机厂生产的全封闭风冷式电机，防护等级IP54，绝缘等级F，轴承采用SKF品牌重载电机轴承，效率可达98％以上，且绝缘性好，耐高温，超负荷能力可达铭牌功率的20％。
螺杆空压机的智能控制系统6.1 基本操作6.1.1 按键说明图6.1.1-1——启动键：空压机处于待机状态时，按此键可启动空压机运行；联动控制功能正确设置时，如果空压机为1号机并设置为主机，按启动键启动空压机，同时启动联动控制功能。
——停机键：空压机处于运行状态时，按此键可停止空压机运行；联动控制设置时，如果空压机为1号机并设置为主机，按停机键停止空压机运行，同时停止联动控制功能；设备处于停机状态时，长按停机键，切换到软件版本显示界面。
——加、卸载键/确认键：空压机运行时此键作为加、卸载键，控制空压机加载运行或卸载运行；在数据设置模式时，修改完数据后，按此键确认数据输入；输入密码后，按此键确认密码输入，并验证密码是否正确。
——下移键/递减键：查看参数时，按此键下移滚动条；修改数据时，按此键递减当前闪烁位置数据。
——上移键/递增键：查看参数时，按此键上移滚动条；修改数据时，按此键递增当前闪烁位置数据。
——移位键/进入键：修改数据时，按键作为移位键，移动闪烁光标到下一个数据位；在菜单选择时按此键，进入当前菜单的下一级菜单，如果当前菜单没有下一级菜单，则进入当前菜单的设置模式，当前菜单数据出现闪烁光标。
——返回键/复位键：在设置模式时，按此键退出设置模式，在参数查看模式时，按此键返回上一级菜单；故障停机时，长按此键复位故障。
6.1.3 状态显示与操作机组通电后显示如下界面：上电显示画面延时5秒后，显示以下主界面：主画面按下移键进入以下菜单选择界面：一级菜单画面6.1.4 运行参数、菜单按下移键移动黑色滚动条到“运行参数”菜单后，按进入键后切换到下一级菜单：移动滚动条到对应菜单项，按进入键，查看具体参数，如查看“主、风机电流”移动滚动条到“主、风机电流”菜单项，按进入键，切换到主、风机电流值界面：60秒后自动返回主界面。
6.1.5 在一级菜单，按上移键或下移键移动黑色滚动条到“用户参数”菜单后，按进入键后切换到如下菜单：移动光标到“压力、温度预置”，再按确定键切换到：将黑色滚动条定位到加载压力菜单，再按进入键 ，切换到如下界面要求输入用户密码：显示此界面后，出现闪烁位，此时按递增键或递减键，修改当前闪烁位置数据，等于密码的第一个数据，按移位键将闪烁光标移到下一个数据位，修改当前闪烁数据等于密码的第二个数据，依照上述方法修改第三个及第四个数据，最后按确认键确认输入，系统验证密码正确后，切换到以下界面：右上角有“*”提示，表示系统已通过密码验证在如上所示界面中，按移位键，加载压力的第一个数据位开始闪烁，用户可以按递增键或递减键，修改当前的闪烁位数据等于目标值后，按移位键，移动闪烁光标到下一个数据位，继续按上述方法修改数据等于目标值，修改完所有数据位后，按确认键，保存用户设定数据。
编号：（）字号本科生毕业设计（论文）煤矿螺杆式压风机控制系统设计题目：姓名：学号：班级：中国矿业大学本科生毕业设计姓名：学号：学院：专业：设计题目：煤矿螺杆式压风机控制系统设计专题：指导教师：职称：2010年6月徐州中国矿业大学毕业设计任务书毕业设计题目：煤矿螺杆式压风机控制系统设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1 掌握矿井螺杆式压风机的运行工艺和控制方法；2 设计一种应用PLC作为控制器的螺杆式压风机监控系统；3 掌握所用传感器的工作原理及使用方法；4 设计系统原理图；5 用PLC语言编制控制系统软件；6 翻译电气自动化方面专业外文资料约3000字。
院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要空气压缩机(简称空压机)是一种将机械能转变为气体的能量用来给气体增压并输送气体的流体机械。
螺杆式空压机控制方式简单，运行数据显示及时、准确，并且有些还能够根据单台空压机排气压力的变化自动的加载和卸载，大大改善了操作过程。
现场PLC控制系统选用西门子S7-300系列可编程序控制器作为控制核心。
设计采用螺杆空压机3台作为核心，另有水泵和冷却塔为压风机提供冷却循环水，三台空压机的加载和卸载控制都是自动完成的，其控制原理是根据总管压力(即三台空压机的总出口压力，它会随着井下用风量的变化而变化的变化依据约定好的排序方式实现三台空压机的轮换加载和卸载，真正实现空压机运行的自动控制。
永磁变频螺杆空压机原理
永磁变频螺杆空压机是一种采用永磁同步电机驱动的变频空压机，其工作原理如下：
1. 压缩空气进入螺杆压缩室：空气经过进气阀门进入螺杆压缩室。
螺杆压缩室内有两个相互咬合的螺杆，通过它们的旋转将气体逐渐压缩。
2. 永磁同步电机驱动：永磁同步电机通过电源供电，产生磁场。
在磁场作用下，螺杆开始旋转，压缩空气逐渐被压缩。
3. 变频控制系统：变频控制系统能够根据压缩空气的需求，调整永磁同步电机的转速。
通过改变电机的转速，可以实现对空气的压缩量的调节，从而达到节能的效果。
4. 冷却系统：由于螺杆压缩室内的空气被压缩，会产生热量。
冷却系统通过冷却器和风扇等设备，将空气冷却，防止机器过热。
5. 控制系统：控制系统可以监测和控制压缩机的运行状态，实时调整气压和温度等参数，保证压缩机的正常运行和安全性。
总结：永磁变频螺杆空压机通过永磁同步电机驱动，利用变频控制系统和冷却系统对空气进行压缩。
其主要特点是能够根据气压需求自动调整转速，节能效果显著。
同时，控制系统可以对压缩机进行监测和控制，确保其运行安全可靠。
变频式螺杆空压机自动控制系统设计
提纲：
一、变频式螺杆空压机自动控制系统的设计原理
二、变频式螺杆空压机自动控制系统的控制方式与控制对象
三、变频式螺杆空压机自动控制系统中各种传感器的作用
四、变频式螺杆空压机自动控制系统在建筑行业中的应用
五、变频式螺杆空压机自动控制系统的应用前景
一、变频式螺杆空压机自动控制系统的设计原理
变频式螺杆空压机自动控制系统，是一种传统的空气压缩机自动控制系统的升级版，其设计原理主要基于变频技术和PLC
控制系统。
该系统通过对空气压缩机主电机的调速和PLC控
制系统的控制，掌控整个空气压缩机的运行状态，从而提高了空气压缩机的能效和生产效率。
首先，变频技术对空气压缩机的主电机进行了调速控制，使得空气压缩机在不同工况下可以自动调节转速，从而实现了空气压缩机的能效优化，节能降耗。
同时，PLC控制系统可以监
测到空气压缩机运行中各种传感器的实时数据，如压力、温度、湿度、电流和转速等，实现对空气压缩机的全面控制。
二、变频式螺杆空压机自动控制系统的控制方式与控制对象
变频式螺杆空压机自动控制系统的控制方式主要有两种，分别是压力控制和流量控制。
在压力控制模式下，系统通过设定空
气压缩机出口压力的目标值来控制压缩机的运行状态，从而保证压缩机的安全稳定运行。
在流量控制模式下，系统通过设定空气压缩机出口流量的目标值来控制压缩机的运行状态，从而实现了空气压缩机的节能降耗。
变频式螺杆空压机自动控制系统的控制对象包括空气压缩机的主电机、压缩机入口和出口的压力传感器、温度传感器、湿度传感器、电流传感器和转速传感器等。
系统通过全面监测和控制这些传感器的数据，实现了对空气压缩机的高度自动化控制。
三、变频式螺杆空压机自动控制系统中各种传感器的作用
压力传感器：主要用于实时检测空气压缩机出口的压力，并根据设定值进行压力控制。
温度传感器：通过实时检测压缩机各部位的温度，掌握空气压缩机在运行中的热量状态，并预防过热情况的发生。
湿度传感器：用于检测压缩机运行中的空气湿度，控制空气干燥度的要求。
电流传感器：用于检测空气压缩机主电机的电流波动状况，从而实现主电机的智能运作。
转速传感器：用于监测空气压缩机主电机的转速波动情况，根据不同压缩工况实时调节主电机转速，以达到最优化。
四、变频式螺杆空压机自动控制系统在建筑行业中的应用
当前，建筑工地上的各种设备，特别是空气压缩机，在运行过程中存在许多节能降耗方面的技术问题，如空压机在空气需求较低时也保持全负载工作等问题。
因此，变频式螺杆空压机自动控制系统在建筑工程行业的应用，能为行业用户实现节能降耗、提高生产效率等方面带来较大的帮助。
五、变频式螺杆空压机自动控制系统的应用前景
目前，变频式螺杆空压机自动控制系统面临着技术提升与市场需求等方面的挑战。
但是总体来说，变频式螺杆空压机自动控制系统在未来的发展中，仍然具有广阔的应用前景。
未来的空气压缩机市场，将会更加注重节能降耗、环保节能等方面的需求，而这将成为变频式螺杆空压机自动控制系统及其他类似技术的重要发展方向。
相关案例：
1. 某建筑工地使用的压缩机，原来的运行方案是只在最大的压缩容量下工作，这造成的结果是较高的电费和较大的维护成本。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统运作效率得到了显著提高，同时还带来了较大的节能和维护成本下降效果。
2. 某酒店使用的压缩机，原来的运行方案是较为随意的按照需要随时启动和关闭，容易造成一些不必要的能耗损失。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统对压力、流量等运行参数进行全面控制，超出规定范围的运行状况将会被实时监测到，
从而避免不必要的能耗损失。
3. 某电子厂使用的压缩机，原来的运行方案是按照规定的工作时间开启和关闭设备，工作用时严格限定在10小时以内。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统对设备的运作状态进行了智能调整和监测，从而实现了设备的高效稳定运作并且实现了能源节约。
4. 某汽车制造厂使用的压缩机，经常会出现压缩机运作堵塞、噪音过大等问题，影响了生产效率和工业环境。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统对设备运作状态进行了智能调整，实现了设备的全面自动化监控，并且通过在线运行数据进行实时调整和预防，有效避免了类似问题。
5. 某化工厂使用的压缩机，原来的运行方案较为落后，空气干燥度差，噪音过大，工作效率不尽如人意。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统对压缩机运作状态进行了精细化调整和监控，从而实现良好的运作状态，大大提升了工作效率和产品品质。
