空壓機工作時由一臺電動機帶壓縮機向氣罐充氣,當氣罐壓力升至設定的最高壓力時離合片動作,電機自動卸載,電機空轉,壓縮機停止壓縮空氣。空壓機機的這種工作方式帶來了下列問題:
一、空壓機控制系統(tǒng)的缺陷
空壓機主電機運行方式為星型到三角型降壓起動后再全壓運行.加、卸載供氣控制方式為進氣閥開關控制方式,即壓力達到上限時關閥,壓縮機空載運行;壓力抵達下限時開閥,壓縮機加載運行。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力上限值,控制器使進氣閥關閉,壓縮機空載運行,直到系統(tǒng)壓力降到壓力下限值后,控制器使進氣閥重新打開,排氣閥關閉,壓縮機打開,壓縮機滿載運行,不斷重復上述過程??諝鈮嚎s機的排氣量和壓力,在運轉中也不是不變的,常因工況變化導致用氣量變化,所以空氣壓縮機工作時總是在重復滿載-卸荷工作方式。滿載時的工作電流接近電動機的額定電流,卸荷時的空轉電流約為30-50%電動機額定電流,這部分電流不是做有用功,而是機械在額定轉速下的空轉損耗.
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1、浪費大量的能源,導致生產(chǎn)成本的增加.
2、起動瞬間電流很大,對電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設備的產(chǎn)生巨大的沖擊,嚴重時甚至可能導致同一電網(wǎng)設備無法正常運行.
3、起動時對設備機械同樣存在巨大的沖擊,后續(xù)維護工作量大,維護成本高.制約生產(chǎn)效率.
4、經(jīng)常卸載和加載的方法來調節(jié).這樣使整個氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化,不能保持恒定的供氣壓力,另外也影響壓縮機的使用壽命。
5、由于氣壓無法恒定,波動范圍大,因此在一定程度上間接的影響了產(chǎn)品生產(chǎn)質量.在某些對氣源氣壓要求苛刻的場合尤為明顯.
6、自動化程度低,系統(tǒng)穩(wěn)定性差,不利于維護,?需要專人操作停止或者啟動機組來調節(jié)需求氣量,但仍然無法有效的調節(jié)到合理范圍.由于沒有故障報警系統(tǒng),不能快速有效的找到故障源以及排除故障
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二、空壓機專用變頻器控制系統(tǒng)功能描述
該系統(tǒng)以壓力為控制對象,壓力值由變頻器鍵盤電位器設定,可根據(jù)用氣設備的實際需要,在空壓機的最高允許工作壓力內自由設定,調整便捷。壓力傳感器對供氣管網(wǎng)壓力實時檢測,并通過變送器轉換,輸出標準的4-20mA的信號,送至變頻器反饋,在變頻器內進行PID閉環(huán)控制,根據(jù)系統(tǒng)用氣量的要求實時調整變頻器的輸出,從而實時調整壓縮機電機的轉速,保證管網(wǎng)壓力的恒定。完善的工變頻切換系統(tǒng),以保證空壓機長期可靠的正常運行,能達到如下效果??
1、節(jié)省電能:
恒壓供氣系統(tǒng)投入運行后,可使貯氣罐的氣壓保持在設定值的2.5%范圍內,將自動排空而損失的電能節(jié)省下來,經(jīng)實測,節(jié)電率達到30%?左右,同時功率因數(shù)提高至COSф>0.95,減少了無功損耗.
2、降低噪音,減少環(huán)境污染:
恒壓供氣系統(tǒng)由于實現(xiàn)了變頻控制,基本上消除排空放氣的情況,從而改善了噪音對環(huán)境的污染.
3、延長機械部件使用壽命:
使用空壓機節(jié)電系統(tǒng)后,空壓機大多數(shù)時間運行在工頻之下,能明顯減少機械部件的磨損,延長機器壽命,減少維修費用和縮短維修時間.
4、實現(xiàn)了軟起動:
減少機組起動電流對電網(wǎng)的沖擊,同時可靈活地重復多次起動,避免了自藕降壓起動在這方面的不足.
5、實現(xiàn)恒壓供氣:
系統(tǒng)投入運行后,提高了供氣可靠性和負載變化的調節(jié)能力,保證了恒定的供氣壓力,進一步保證了產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性.
6、運行可靠,故障率幾乎為零:
系統(tǒng)設有過載、失壓、欠壓、過流、缺相等保護功能,運行可靠.
7、操作簡易,發(fā)生故障不影響生產(chǎn):
節(jié)能器發(fā)生故障后,可自動停機并發(fā)出故障信號,同時,可轉換到市電使用。
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改造案例之一:
2臺200KW無油活塞式空壓機改造(杭州富陽某生物科技有限公司)
現(xiàn)場使用情況:
電動機運行在25HZ以上(下限頻率25HZ),已經(jīng)使用3年以上,空壓機機械部分供油正常無故障,只需正常保養(yǎng),供氣壓力穩(wěn)定波動小于5%
250KW美國壽力空壓機機組
空壓機房
1.2Mpa壓力
奧圣280KW空壓機專用變頻器(浙江金華某紡織有限公司)
現(xiàn)場使用情況:
空壓機原控制方式是星三角降壓啟動,改造后下限頻率設置是30HZ,供氣壓力是1.2Mpa、2011年用奧圣變頻器改裝,至今正常使用,沒出現(xiàn)機械故障,電動機溫度控制在80攝氏度以下?