变频器在空压机上的应用

抑能在空压机上的应用
一、测试
在测试现场时除了基本参数测试外，必须要了解以下情况：
1、压力
了解空压机加载和卸载时的压力变化范围，加载压力设定值，卸载压力设定值。

特别有一些厂的设备是靠气压工作的，这就要了解其工作压力是多大，不能在卸载的时候因为压力过低而出现报警，影响生产。

2、压力传感器安装位置
在现场测试的时候要确定压力传感器的安装位置，最好是安装在空压机内部的压力传感器旁边（一般在空压机的出气口有一个放水阀，可以在这里接一个三通把压力传感器并在管道上，因为空压机内部传感器也在这个位置），这样检测到的压力参数和空压机内部压力参数比较接近，有利于我们在设定反馈值时可以与空压机更好的同步。

3、空压机的起动方式
空压机的起动方式一般有星三角和自耦变压起动，原理大致相同；我们的抑能产品起动信号取三角型或全压运行接触器上的辅助触点，值得注意的是空压机接触器上的辅助触点不一定有现成的常开触点，这就需要我们自己通过中间继电器转换来实现。

二、安装
1、节电设备端接线实物图
2、 空压机端接线（压力变送器）实物图
3、 配电柜接线图（接星三角电路）
4、 配电柜接线图（接自藕电路）。

变频器在空压机上的应用气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段，在汽车制造、生产自动化、机械设备、半导体及家电制造，包装自动化方面有广阔的应用前景。

是各类工业企业的重要能源和控制设备。

空压机按压力高低可分为低压型（0.2mpa～1.0mpa）、中压型（1.0mpa～10mpa）和高压型（>10mpa）。

目前应用最多的为双螺杆型低压压缩机，其基本原理为：两个咬合的螺旋转子以相反方向转动，它们当中的自由空间的容积沿轴向逐渐减小，从而两转子间的空气逐渐被压缩。

它可连续输出无脉动的流量大的压缩空气，出口空气温度为60度左右，经后冷却系统降温去除水蒸气和变质油雾后送到用气单位。

一、空气压缩机工作过程概述空气压缩机在出厂时配套的排气压力调节装置，多数为关闭进气管式压力调节器，其工作原理是当储气罐（风包）内空气压力超过设定的压力时，压缩机进气管上碟阀自动关闭，压缩机进入空转卸荷状态，空气压缩机的排气量和压力，在运转中也不是不变的，常因工况变化导致用气量变化，所以空气压缩机工作时总是在重复满载-卸荷工作方式。

满载时的工作电流接近电动机的额定电流，卸荷时的空转电流约为30%～50%电动机额定电流，这部分电流不是做有用功，而是机械在额定转速下的空转损耗。

二、空气压缩机调速原理根据空气压缩理论，压缩机的轴功率、排气量和轴转速符合下列公式：n=mr×n/9553（kw），式中：n-压缩机的轴功率（kw），mr-压缩机输入的平均轴转矩（n.m），n-压缩机的轴转速（r/min），vd1=kr×vh1r×n2（m3/min），vd1—在n2转速下的排气量（m3/min），k—与汽缸容积、压力、温度和泄漏有关的系数。

vh1—一级缸容积（m3），n2—调节后的压缩机转速（r/min）。

根据上述理论分析，在空气压缩机的汽缸容积不能改变的条件下，只有调节压缩机的转速才能改变排气量；空气压缩机是恒转矩负载，压缩机轴功率与转速呈正比变化。

变频器的PID调节功能在空压机恒压控制中的应用摘要：随着工业自动化水平不断提高，各种类型的压缩空气源得到了广泛使用。

其中，往复式空气压缩机作为一种常用的气源设备被广泛应用于机械加工、汽车制造等领域。

然而，由于传统的空气压缩机采用手动控制方式，其稳定性和可靠性难以保证，且存在能耗高、噪音大等问题。

因此，如何实现对空气压缩机进行高效、精准地自动控制成为当前研究热点之一。

本文以某款往复式空气压缩机为对象，针对其负载特性设计了基于变频器的PID调节系统，并将其应用于空气压缩机的恒压控制当中。

关键词：变频器；PID调节功能；空压机；恒压控制引言：变频调速技术已经成为了空气压缩机控制系统中不可或缺的一部分。

通过改变电机工作电源频率来实现电动机转速的调整，从而达到节能、减排等目的。

因此，如何提高空气压缩机电动机的运行效率一直是相关领域内研究人员关注的焦点问题之一。

一、空压机恒压控制技术的发展随着工业自动化水平不断提高，对于气动设备的要求也越来越高。

而作为气动系统中最重要的组成部分之一——空气压缩机，其性能直接影响到整个生产线的效率和安全性。

因此如何实现高效、稳定地运行空压机成为了当前研究热点问题之一。

目前常用的空压机控制方式主要有机械液压控制法、电子比例阀控制法以及模糊逻辑控制法等。

其中机械液压控制法是一种传统的控制方法，具有简单可靠、成本低廉等优点；但由于其响应速度较慢且易受外界干扰，已逐渐被淘汰。

相比之下，电子比例阀控制法因其响应速度快、精度高等特点得到广泛应用。

然而，该方法存在一个无法避免的缺陷：当负载变化较大时，容易出现压力波动现象，从而降低了系统的稳定性和工作效率。

为此，近年来，模糊控制法应运而生并取得了良好的效果。

二、变频器的PID调节功能在空压机恒压控制中的应用分析（一）应用原理变频器是一种通过改变电机工作电源频率来实现调速的电气设备。

其基本结构由整流电路、滤波电路和逆变电路三部分组成，其中逆变电路是将直流电转换为交流电的重要环节。

浅谈变频器在空气压缩机中的节能改造应用摘要:详细介绍了大功率变频器在化纤纺织厂的空压机上的成功应用,并取得的良好节能效果。

关键词:空压机变频器空压机在化纤纺织企业中应用十分普遍,它作为化纤纺织企业的核心设备,为企业的自动化生产所需的压缩空气提供足够的供气压力,是保证生产流程顺畅的重要因素。

由于化纤企业的生产是连续性不间断的生产线,因此要求空压机常年连续运转,如果间断运行或是停止运行,将直接影响生产的正常运行和产品的质量。

即便是瞬间的压降,也会直接影响到最终产品的品质。

随着变频技术的成熟,变频器在电气传动领域中应用越来越广泛。

其控制方式的多样性、完善的电机保护功能以及其特有的优点是目前在工控领域其它无可比拟的,关键是它能达到较好的节能效果。

化纤纺织企业常常使用的空压机一般有两种,螺杆式空压机和活塞式空压机。

1 螺杆式空压机的工作原理: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。

2 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机主要有气缸、活塞、曲轴—连杆机构以及进、排气阀等组成。

活塞是由外力(内燃机或电动机通过空压机的曲轴—连杆机构传来)驱使在气缸内做往复运动。

当它下行时,气缸上部容积变大,缸内形成部分真空,于是在缸内外压力差的作用下,进气阀被打开,空气被吸入气缸内,此为吸气过程。

当活塞上行时,进气阀关闭,此时由于气缸内容积逐渐由大变小,缸内空气被压缩,压力上升,此为压缩过程。

当缸内空气压力升高到足以克服排气阀的背压(包括弹簧力)时,排气阀便打开,排出压缩空气。

由此可知,活塞在气缸内往返两个行程即构成了一个工作循环,活塞式空压机就是按这样的工作循环周而复始地工作的。

吉泰科ＧＫ６００矢量型变频器在螺杆空压机上的应用Gtake GK600 vector inverter used in the screw compressor文章编号：１５０８０９江苏吉泰科电气股份有限公司摘要：本文介绍了空气压缩机的应用优势，提出电气控制系统的控制策略，设计变频器控制方案。

系统采用极简化的控制方式，取得满意的运行效果。

１　引言目前常见的压缩机有活塞式、螺杆式、离心式，不论哪一种工作方式，压缩机单位时间内产气量是一定的，压缩机都采用上下限控制或启停式控制，也就是说，当气缸内的压力达到设定值的上限时，空压机通过本身的压力或油压开关闭进气阀，这种工作方式频繁出现加载卸载，而且对电网、螺杆空压机本身都有极大的破坏性。

空压机卸荷运行时，不产生压缩空气，电动机处于空载状态，其用电量为满负载的６０％左右，这部分电能被白白的浪费。

并且系统在设计时是针对全厂满负荷用气量来设计的，并考虑了富余，而现在的工况是用气量经常变化，且经常在半载下运行，在整个系统运行时存在着严重的“大马拉小车”的现象。

为了解决这种现象，节约能源，有必要对现有系统进行变频改造。

如图１所示。

２　采用变频调速系统必要性随着电力电子技术的发展，变频器在调速领域中的应用越来越广泛。

它具有性能稳定，操作方便，节能效果明显等优点。

它是一种较为成熟的高科技产品，越来越受到国内外工程技术人员和管理人员的关注和重视。

因此，对空压机进行变频改造具有很高的经济效应和社会效益。

２．１　从节能的角度看由于压缩机不能排除在满负载状态下长时间运行的可能性，所以，只能按最大需求来决定电动机的容量，故设计容量一般偏大。

在实际运行中，轻载运行的时间所占的比例是非常高的。

如采用变频调速，可大大提高运行时的工作效率。

有些调节方式（如调节阀门开度和改变叶片的角度等），即使在需求量较小的情况下，也不能减小电动机的运行功率。

采用了变频调速后，当需图１图２时的噪音，提高了操作工人的工作环境。

化工企业中空压机对变频器的应用【摘要】交流变频调速技术作为高新技术和电动机控制技术，其应用已渗透到化工行业的各个技术部门，应用技术已非常成熟，并取得了良好的经济效益和社会效益。

在化工行业进一步推广普及变频调速技术，将会为加快我国的节能事业做出更多地贡献。

【关键词】化工企业；空压机；交流变频调速技术1.变频器的优势及特点我国正处在工业化阶段，有一部分工业生产设备陈旧、生产工艺落后、产品品质不佳，国内及国际市场竞争力不强。

使用变频器进行交流变频调速，取代了原有的变极调速、滑差调速、整流子电机调速、液力偶合调速、串极调速及直流调速等落后的调速方式，并且与plc、dcs等进行配合，可以实现生产的高精度控制。

在生产中提高了生产效率，使产品品质明显改善；使设备运行更加稳定可靠，提高产量，大幅度减少设备维护费用，降低生产成本；同时提高了生产自动化水平，改善了生产环境，减少了工人的劳动强度。

使用变频器是企业设备改造、产品更新换代、节能减排的重要途径。

2.化工行业中的变频器在化工行业中，设计部门在计算泵的功率时按工艺装置所需额定扬程值的1.1倍以上选取。

况且在化工企业中机泵所带负载大部分为轻载。

所以绝大多数电动机都运行在额定功率之下，存在利用率低、耗电大等诸多不足之处。

变频器是通过调整输出频率来改变电机转速，以达到交流电机调速的目的。

采用变频器进行变频调速，可使电动机回到高效的运行状态，是最佳的调速和节能方式。

变频器通过降低电机转速减少输出功耗，实现“按需供能”。

用于风机、泵类等平方律特性负载，可达到50%的节能率；用于其他工艺要求调速的负载，也可获得10%～40%的节能效果。

设备的转速降低后，可以减少磨损，延长使用寿命，获得可观的直接或间接的经济效益。

以下举出变频器在化工行业中的一个应用例子。

3.应用在空气压缩机现在空气压缩机的应用非常普遍。

但部分化工企业在空压机的使用方面有一定的特殊性：输送管路长、气源分散、所需气量频繁变化。

空压机的变频节能改造应用的方案一、空压机工作原理工况简述空压机工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动。

使转子与齿槽之间的空气不断地产生周期性的空积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送到输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。

空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽和阳转子齿被主电机驱动而旋转，常见大中型空压机为螺杆式或活塞式压缩机。

工作时由一台电动机带动螺杆或活塞向气罐充气，当气罐压力升至设定的最高压力时离合片动作，电机自动卸载，电机空转，螺杆或活塞停止压缩空气。

压缩机的这种工作方式带来了下列问题：1、气压最高时电机卸载空转造成电能的大量的浪费。

2、出口压力随着用气量的大小而出现正弦波式的变化，影响气动设备的性能及工作效率。

3、工作时，压缩机频繁的加卸载使设备的检修时间加长，使用寿命缩短。

4、大功率压缩机电机的频繁加卸载造成对电网的冲击。

根据以上空压机的工作特点，我们选用AC60 空压机专用一体化变频调速器对空压机进行节电改造。

二、变频改造设计要求：针对空压机系统压力控制方式不能跟随负荷变化而调节系统运行参数和能量供应，造成系统效率降低、能源浪费大、机械磨损严重等问题，以变频调速控制，对空压机的压力系统和实行变频恒压节能控制，大大降低系统能耗。

根据贵单位提供的能耗数据及现场采集数据,根据空压机现行压力值0.6Mpa-0.8Mpa，采用计算机技术和变频技术实现恒压控制，使压力恒定，同时优化主机运行环境，大幅度降低能源消耗,以节省电费开支。

根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，空压机变频改造后系统应满足以下要求：1) 主电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不超过±0.02Mpa；2) 系统应具有变频和工频两套控制回路，确保变频出现异常跳保护时，不影响生产；3) 在用气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。

西班牙PE电气SD700变频器在空压机上的应用
引言
 空压机在工业生产中有着广泛的应用，种类有很多，但其供气控制方式大多采用的是加、卸载控制方式。

该供气控制方式虽然动作原理简单，但存在电能浪费大，供气压力不稳定，进气阀容易损坏等诸多问题。

根据国家节能减排的要求，大多数企业都采用最新的电力电子技术和自动控制技术来实现设备低耗高效的生产运行。

 变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。

它以很好的调速、节能，可靠，高效的特性，在风机水泵，过程控制，机械设备等各行各业中获得了广泛的应用，并且由于具有软启动性能，可以减少对电网，设备和电机的冲击，延长设备和电机的使用寿命。

特别是在空压机控制系统中，如果采用高质量的变频器，既提高了设备的调节精度，改善了空压机的生产工艺，又实现了节电节能，降低了维修维护成本，减少了工人的劳动强度，已经愈来愈受到工矿企业的技术人员和管理人员的重视。

 一．空压机改造前的运行状况
 某企业原有2台132KW空压机，设备改造之前，两台空压机一用一备，
总是工作在工频状态，起动方式为自耦变压器降压起动，压力控制采用上下限的两点式控制方式，即空压机气缸内压力达到设定上限时，空压机通过本身的油压关闭气阀；当压力下降到设定下限时，空压机打开进气阀。

由于生产过程中用气量的变化，空压机也频繁地加载和卸载。

空气压力的变化范围比较大，压力也不稳定。

这是因为空气压缩机的电机本身不能调速，所以不能直接通过压力的变化来调节电动机的转速，以达到所需要的空气流量。