項目簡介

方（fāng）案描述                                            

□應用概述（shù）
 氣動技術生產過程自動化和機械化的最有效手（shǒu）段（duàn）之一（yī），具有高（gāo）速（sù）高效、清潔安全、低成本、易維護等優點，空壓機是氣動係統中機電引氣源裝置中的主體，可實現將氣體進行壓縮增壓，然後輸送到用氣動係統，可用於冶（yě）金、紡織、電力、礦山、機（jī）械製（zhì）造、生產加工等（děng）行業。

□應用挑戰
提供高質量供氣，壓力波動小；
實現節能運行，降低運行成本；
降低設備（bèi）運行噪聲，改善運行環境；
避（bì）免機械共振，提高係（xì）統穩定性；

解決方案：

　　
 螺（luó）杆空壓機的負載特性為恒轉（zhuǎn）矩負載，通過螺杆的壓縮將氣（qì）體增加輸送至管網，傳（chuán）統項目中，空壓機電機一直運行於工頻50Hz，氣壓達到要求時，就關閉進氣閥進入卸載運行，此時的電機（jī）仍處於工頻運行狀態，做（zuò）的（de）是無用（yòng）功。
 變頻方案的控製原理是（shì）：利用變（biàn）頻節能（néng）技術（shù），降低空載運行時（shí）電機（jī）的（de）運行頻率（lǜ），達到減少功耗的目的，方案還可實（shí）現設備的軟啟動，進一步降低啟動電流，減少電網衝擊，同時低頻率運行噪聲也會將低，各（gè）器件承受的壓力會降（jiàng）低（dī），改善（shàn）運行的（de）工況（kuàng），提高係統可靠性（xìng）。

1.產品介紹及應用　　

相關產品                                          

　　空壓機專用變頻器一體櫃

• 　　空壓（yā）機節能改造方案

　　空壓機專用（yòng）陛得變頻器一體櫃（guì）

　　產品簡介

　  空壓機專用（yòng）變頻器一體櫃主要（yào）是針對空壓機（jī）代理商變頻改造市（shì）場而研發的，以往大（dà）部分（fèn）空壓機代理商都是被動做空壓機改造，客戶有需求的時候主動要求空壓機的（de）代理商來（lái）做空壓機變頻節能（néng）改造，原因主要是（shì）大部（bù）分空壓機代理商沒有具備裝配和安裝調試的實力或不成規模，現在我們推出的就是一款集成（chéng）式一體化節能櫃，自帶空壓（yā）機驅動係統，不需要對原係統進行大改動，簡單調試，安裝方便。

　　產品特點

　　更強勁（jìn）的性能
■ 卓（zhuó）越的V/F和（hé）SVC控製性能（néng），起動力矩大，速度穩（wěn）
■ V/F分離，電壓頻率分別調（diào）節，適用於專業應用
■一體化機箱設計，方便快（kuài）捷的操作麵板，隨時根據（jù）工（gōng）況修改參數，達到最優控製
■ 有轉速、轉矩控製兩種模式，轉矩模式響應快，精度高
■ 更多的V/F曲線，可適應更多
■ 節能效果明顯（xiǎn），大多（duō）數情況下具有15%～45%的（de）節電率

　　更完（wán）善的保護
■ 集成獨立的（de）工變（biàn）頻切換（huàn）係統（tǒng）
■ 41個的故障檢（jiǎn）測代碼
■ 上電周圍設備自檢，更安全
■ 優化過壓失速控製和保護，更穩定
■ 故（gù）障時的保護動作可選（xuǎn），保護更準確
■ 優化的電（diàn）源瞬停判斷功能，降低誤停機（jī）概率
■ 更高的硬件（jiàn）冗餘設計，更為可靠（kào）
■ 獨立風道（dào）設計，有（yǒu）效的解決控製（zhì）櫃內的（de）散（sàn）熱問題

　　更靈活的應用
■ 輸入輸出信號類型、電源公共端子通過跳線可選（表格或圖）
■ 有共直流母線功能
■ 豐富（fù）的選件和擴展卡：有LCD麵板、IO擴展卡、通訊卡等
■ 有PT100、PT1000接口可選，供檢測電機溫度
■ 兼容多種有源傳感器信（xìn）號
■ 端子有效電（diàn）平可定義，係統設（shè）計更靈活

　　更豐富的功能
■ 多功能麵板，用戶參數可自（zì）定（dìng）義
■ 優化的（de）PID控製—兩段PID參數等
■ 輸入輸出功能新增：虛（xū）擬端子功（gōng）能、模擬量通道用作數字輸入等（děng）
■ 轉速追蹤再啟動，更快速
■ AI曲（qǔ）線設（shè）置、選擇和校正
■ PID反（fǎn）轉截止功能；AI可擴展為（wéi）DI功能；參數備份功（gōng）能（néng）

技術（shù）參數

　　比亞迪廠（chǎng）區空壓機（jī）專用變頻器

　　四、空壓（yā）機節能改造方案及（jí）具體分析

　　》行業概述
    空氣壓縮機（jī）是一種利用電（diàn）動機將氣體（tǐ）在壓縮腔內進行壓縮並（bìng）使壓縮的氣體具有（yǒu）一定壓力（lì）的（de）設備。它的用途廣泛，可以用於冶（yě）金、機械製造、礦山、電力、紡織、石油（yóu）化工等各（gè）個行業。空壓機占大型工業設（shè）備(風機、水泵、鍋爐、空（kōng）壓機 等)耗電量的15%。經考察，大（dà）部分空（kōng）壓機自身存在著以下（xià）幾個缺點:
1、輸出壓力大於一定值時，自動打開泄載閥（fá），使異（yì）步電機（jī）空轉，嚴重浪費能源。
2、異步電動機易頻繁啟動、停止，影響電機的使用壽命。
3、工作條件惡（è）劣，噪（zào）音大 。
4、自動化程度低，輸出壓力調節靠人為調節閥開度來實現（xiàn），調節速度慢，波動大，不穩定，精度低。
5、空壓機工頻啟動電流大，對電網衝擊大，電機軸承磨損大，設備維護量（liàng）大。
針對（duì）以上（shàng）問題，可使用變頻器實（shí）現對螺杆式空氣壓縮機的節能改造，改造後自動化程度高，節能（néng）效果（guǒ）顯著。

　　》工作原理和（hé）控製方式分（fèn）析
    螺（luó）杆式空壓（yā）機的工作原理如下圖所（suǒ）示，空氣經空（kōng）氣過濾器和（hé）吸氣調節閥而吸入。該調節閥主要（yào）用於調（diào）節氣缸、轉（zhuǎn）子 及滑片形成的壓縮腔，陰、陽轉（zhuǎn）子（zǐ）旋（xuán）轉相對（duì）於氣缸裏偏心（xīn）方式運轉。滑片安裝在轉子的槽中，並通過離心力將（jiāng）滑片推至 氣缸（gāng）壁，高效的（de）注油係（xì）統（tǒng）能夠（gòu）確保壓縮機良好的（de）冷卻及潤滑油的（de）最小舒適耗量，在氣缸壁（bì）上形成的一層薄（báo）薄的油膜（mó）可以 防止金屬部件之（zhī）間直接接觸（chù）而造成磨損。經壓縮後的空氣溫度較高，其中混有（yǒu）一定的油氣，經過（guò）油氣（qì）分離器進（jìn）行（háng）分離之 後，油氣經過油冷卻器冷卻再經過油過濾器流回儲油罐，空氣（qì）經過氣冷卻器(空氣冷卻裝置)進行冷卻而進（jìn）入儲氣罐。

　　控製方式分析
空壓機變頻改（gǎi）造（zào）後係統應滿足以下要求：
■ 電機變頻運行狀態保持儲氣罐出口壓力穩定，壓力波（bō）動範圍不超±0.05Mpa。
■ 係統具有變（biàn）頻和工頻兩套控製回路。
■ 係統具有開環和閉環兩（liǎng）套控製回路。
■ 一台變頻器能控製（zhì）兩台空（kōng）壓機組，可用轉換開關切換。
■ 根據空壓（yā）機的工況要求，係統應（yīng）保（bǎo）障電動機具（jù）有（yǒu）恒轉矩運行特性。
■ 為防止諧波幹（gàn）擾空壓機控製器，變頻（pín）器（qì）輸入端應有抑製（zhì）電磁幹擾的措施。
■ 在用電氣量小（xiǎo）的情況下，應（yīng）保障電（diàn）機繞組溫度和電機噪音不超過允許範圍。
■ 考（kǎo）慮到（dào）係統以後擴展問題，變頻器應滿足（zú）將（jiāng）來工況擴展的要求（qiú）。

　　》係統方案選型
係（xì）統選用（yòng）深圳市富二代短视频app下载科技有限公司空壓機專用陛得係列變頻器，具有以下特性：
■ 頻率精度（dù）：數字設定為0.01Hz；模（mó）擬設定為±0.1%，可使壓力波動範圍滿足設計要求。
■ 過載能力強：150%額定電（diàn）流60s；180%額定電流1s。
■ 失速控製功能：有效防止頻繁過流過壓（yā）跳閘。
■ 內置PID：可方便實現閉環（huán）控（kòng）製係統。
■ 轉矩補償（cháng）和提升功能：對空壓機這種恒轉矩負載適用（yòng）性較好。
■ AVR功能：當電網電壓變化（huà）時，能自動保持輸出電壓（yā）恒定。
■ 自動節能：輕載情況下自動降低輸出電（diàn）壓，達到節能效果。
在變頻（pín）器輸入（rù）端加（jiā）裝輸入電抗器，能有效（xiào）抑製變頻器對電網的幹擾。在變頻器輸出端加裝輸出電抗器（qì），能保障低頻 運行時電機溫（wēn）度和噪音不超（chāo）過允許範圍（wéi）。

　　》控製電氣圖&現場應用

》參數設定

》方案優點（diǎn）
1、節約（yuē）能源
    變（biàn）頻器控製壓縮機與傳統壓縮（suō）機比較：根據空氣量需求（qiú）來調節壓縮機工況是非（fēi）常經濟的運行（háng）狀態，節約能（néng）源效 果最顯著。

　　2、降低運行成（chéng）本
    傳統壓縮機的運行成本由三項（xiàng）組成：初始（shǐ）采購成本、維護成本（běn）和能源成本。其中能源成本大約占壓（yā）縮機運行成 本的70%左右。通（tōng）過降低能源成本（běn）30~40%，再加上變頻起（qǐ）動後對設備的衝擊減少，維護和維修量也跟隨降低，所以運
行成本將大大降低。

　　3、提（tí）高壓力控製（zhì）精度
    變頻控製係統具有精確的壓力控製能（néng）力，使（shǐ）壓縮機的空氣壓力（lì）輸出與用戶空氣係統所需的氣量相匹（pǐ）配。變頻控 製壓（yā）縮機的輸（shū）出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由於變頻控製電（diàn）機速度的精度提高，所以它可以使管網的係統壓 力變（biàn）化保（bǎo）持在±0.002Mpa範圍內，有（yǒu）效地（dì）提高了工況的質量。

　　4、延長壓（yā）縮（suō）機使用壽命
    變頻器從0Hz起動（dòng）壓（yā）縮機，它的起動加速（sù）時間可（kě）以調整，從而減少起動時對壓縮（suō）機的電氣部件和（hé）機械部件所造（zào）成 的衝擊，增強係統可靠（kào）性，使壓縮機的使用壽命延長。
    此外（wài），變頻控製能夠減少機組起動時電流波動，這一波動電流會影響電網和其（qí）它設備（bèi）的用（yòng）電。空壓機專用變頻器能夠有效地將起動電流的峰值減少到最低。

　　5、低了空壓機的噪音
    根據壓縮機的工況要求，變（biàn）頻節能改造後，電機運轉速度明顯減慢，因（yīn）此（cǐ）有效地降了空壓機運行時的噪音。現場測定（dìng）表明，噪音與原係統比較下降約3至7分貝。

　　6、以貴單位車間單台空壓機22kW實際改造為例：
■ 改（gǎi）造前每月用（yòng）電約為：
P動= U*I*cosφ   =1.732×0.38KV×44A×0.85≈24.62kW
（cosφ=0.85  電（diàn）網電壓U=380V  空壓機在工頻50Hz運行時I=44A ）
■ 根（gēn）據經（jīng）驗數據，加裝空壓機變頻器運行後電流平均值大約為35A：
P變=U1*I1*cosφ =1.732×0.38KV×35A×0.85≈19.58kW
（cos=φ0.85  U1=380V  I1=35A，上限頻率（lǜ）50Hz，下限頻率設（shè）定在25-30Hz之間）

　　工頻每月用電 ：24.62kW×24×26≈15363kW.h

　　變頻每月用電 ：19.58kW×24×26≈12218kW.h

　　每月用電節電： 15363kW-12218kW≈3145kW.h

　　節電率為（wéi）：（24.62-19.58）/24.62≈21%

　　每月節電電費：3145kW.h×0.75元/kW.h≈2359元

　　每年節電電費：2359元×12月≈28308元