螺杆式空压机变频节能改造方案
一、螺杆式空压机能耗分析
从上表可知空压机有40%的时间是处于空载状态，这样既浪费能源又降低了系统的功率因数。现状A栋螺杆式空压机总运行时间为11340小时、负载运行时间为6416小时，因此实际空载率应为：
空载率=（11340-6416）÷11340
=0.434
3、年空载损耗W (年总运行时间取8000小时) U e—电源电压,取380V；
W=√3×U e×I0×COSφ÷η×年总运行时间×空载率η--电机效率,取0.872；
=1.732×380×10×0.88÷0.872×8000×0.434 I0—空载电流，取10A；
=23061KWh COSφ—功率因数,取0.88；
4、年空载损耗费用F
F=W×0.63
=23061×0.63
=14528元
E、当气压达到设定范围上限时，控制回路31断电，电磁阀DZ也跟着断电使伺服汽缸关闭，空压机
又开始空载运行；
F、当气压低于设定范围下限时，控制回路31得电，电磁阀DZ动作使伺服汽缸打开，空压机又开始
负载运行，如此周而复始。
三、改善方案
通过以上原理分析，设想改变空压机空载时的工作方式，由工频50HZ空载运行改为变频30HZ空载运行以达到节能的目的。
1.工频50HZ空载运行改为变频30HZ空载运行节能的原理分析（变频器工作方式恒压频比）
当电机由工频50HZ空载运行改为变频30HZ空载运行后，定子绕组所承受的相电压U=U e×f设÷f工=228V，我们都知道电压的平方正比于电机输出力矩，故工频50HZ空载运行改为变频30HZ空载运行后电机输出力矩变成接近原来的1/3，变频空载功率损耗P30可按以下公式计算：
P50=√3×U e×I0×COSφ÷ηU e—电源电压,取380V；
= 1.732×380×10×0.88÷0.872 η--电机效率,取0.872；
= 6.64KW I0—空载电流，取10A；
COSφ—功率因数,取0.88；
P30= M30×V30 M30—30HZ时输出力矩；
= M50÷3×V30 V50—电机工频转数,2930rpm；
= M50÷3×V50×3 ÷5 V30—30HZ电机转数；
= P50÷5 M50—50HZ工频时输出力矩；
=1.33KW P30—30HZ时输出空载功率；
通过以上计算，工频50HZ空载运行改为变频30HZ空载运行能节约P50- P30=6.64-1.33=5.31KW
2.年节约空载损耗W1
W1=(P50- P30)×年总运行时间×空载率
= 5.31×8000×0.434
运行；
E、当气压达到设定范围上限时，控制回路31断电，时间继电器SJ、继电器J1跟着断电，分别使伺
服汽缸关闭、J1常开打开、J1常闭闭合，空压机转为30HZ空载运行；
F、当气压达到设定范围下限时，控制回路31得电，时间继电器SJ、继电器J1通电吸合，J1常开闭
合、J1常闭打开，空压机工频50HZ运行SJ延时S其常开触点闭合，DZ通电，伺服汽缸打开，空
压机负载运行；
6. 改造重点
本设计利用台达变频器多段速运行功能，在多功能输入端子MI1、MI2中分别插入常开、闭触点实现工频、30HZ自动切换程序运行，并需对变频器00-09、01-10、04-04、04-05、05-00、05-01等参数进行适当调试，时间继电器SJ时间设置应≥MAM-KY4（40）控制器内部延时S1+变频器加速时间01-10。拆除接触器KM2、KM3，将电机绕组接法改成△形。
经以上综合比较建议采用方案3。
杨俊
05.11.26
