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ALPHA6000变频器在空压机上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-09-28   浏览次数:48844
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
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、现用空压机控制系统的缺陷
     空压机主电机运行方式为星型到三角降压起动后再全压运行. 加、卸载供气控制方式为进气阀开关控制方式,即压力达到上限时关阀,压缩机空载运行;压力抵达下限时开阀,压缩机加载运行。如果系统压力上升到压力上限值,控制器使进气阀关闭,压缩机空载运行,直到系统压力降到压力下限值后,控制器使进气阀重新打开,排气阀关闭,压缩机打开,压缩机满载运行,不断重复上述过程。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.
     a  浪费大量的能源,导致生产成本的增加.
     b  起动瞬间电流很大,对电网的稳定及其它用电设备的产生巨大的冲击,严重时甚至可能导致同一电网设备无法正常运行.
     c  起动时对设备机械同样存在巨大的冲击,后续维护工作量大,维护成本高.制约生产效率.
     d  经常卸载和加载的方法来调节.这样使整个气网压力经常变化,不能保持恒定的供气压力,另外也影响压缩机的使用寿命。
     f  由于气压无法恒定,波动范围大,因此在一定程度上间接的影响了产品生产质量.在某些对气源气压要求苛刻的场合尤为明显.
     g  自动化程度低,系统稳定性差,不利于维护, 需要专人操作停止或者启动机组来调节需求气量,但仍然无法有效的调节到合理范围.由于没有故障报警系统,不能快速有效的找到故障源以及排除故障

ALPHA6000变频节能系统配置及性能

       本系统可选用ALPHA6000-3037G型变频器,该型变频器性能优良,可靠性高,内置PID调节器,各项参数可灵活设置,能很好地满足控制要求。(压力传感器可选用美国产MSP-300-016-B-S-W型,该型传感器安装简便,线性好,信号变送精度高。)控制原理图如下:

1其他.png

  1、系统功能描述
     该系统以压力为控制对象,压力值由变频器键盘电位器设定,可根据用气设备的实际需要,在空压机的最高允许工作压力内自由设定,调整便捷。压力传感器对供气管网压力实时检测,并通过变送器转换,输出标准的4-20mA的信号,送至变频器反馈,在变频器内进行PID闭环控制,根据系统用气量的要求实时调整变频器的输出,从而实时调整压缩机电机的转速,保证管网压力的恒定。
  2、变频器主要参数设定:

功能代码 设定参数值 功能说明
P0.04 1 端子控制,上电自动运行
P0.01 9 频率由PI调节器给定
P0.09 25 设定压缩机的下限频率
P2.06 3.0 改善电机噪声,但设定太高电容漏电增大
P1.05 1 电机的加速模式
P7.09 0.2 PI调节器偏差设定
P7.05 1 PI调节器比例
P7.06 10 PI调节器积分
P7.01 0 PI调节器反馈选择

注意事项:
  1、各品牌的空压机润滑及冷却方式的不尽相同,故空压机工作的下限频率应根据实际情况进行设定。
  2、由于空压机连续工作时本身会散发大量的热量,因此应注意变频器箱体的温度不要超限,确保变频器工作场所的通风。
  3、当储气罐内气压较高时,启动变频器时会引起堵转过流,因此不要在储气罐内压力较高时启动变频器,应卸放储气罐内的空气后启动。也可在空压机出气口加装单向阀。
采用阿尔法变频节能系统对空压机进行控制的优点及综合效益分析
       采用该系统改造后,压缩机组的供气量与系统所需量动态匹配,压缩机电机转速会随着系统用气量的不同而进行调节,避免了电机空转以及频繁的加卸载所带来的能量损耗,电机的输入功率大大降低,节电效果显著。对于对空气机来说,供气量Q与转速N成正比,气压F与转速N的二次方成正比,而轴功率与转速N的三次方成正比,见下表

频率值HZ 50 45  40  35 30 25
供气量Q% 100 90 80 70 60 50
气压F% 100 81 64 49 36 25
轴功率P% 100 73 51 34 22 13
节电率N% 0 23 49 66 78 87

        一般来说,对于连续用气的空压机系统,随用气量的变化,电动机运行频率在25-50HZ之间动态调节,系统的节电率可达20%左右。
       另外系统改造所带来的间接效益也不可低估。首先,压缩机电动机实现了软启停,软加减速,对电网的冲击大大减少;其次压缩机气缸内气阀片不再反复地开启和关闭,增加了设备的寿命,减少了系统维护时间;再次系统管网气压稳定,提高了气动设备的效率。
空气压缩机组经改造后,经实测达到如下效果 
  1、节省电能:
      恒压供气系统投入运行后,可使贮气罐的气压保持在设定值的2.5%范围内,将自动排空而损失的电能节省下来,经实测,节电率达到40% 左右,同时功率因子提高至COSф>0.95,减少了无功损耗.
  2、降低噪音,减少环境污染:
      恒压供气系统由于实现了变频控制,基本上消除排空放气的情况,从而改善了噪音对环境的污染.
  3、延长机械部件使用寿命:
      使用JBJ空压机节电系统后,空压机大多数时间运行在工频之下,能明显减少机械部件的磨损,延长机器寿命,减少维修费用和缩短维修时间.
  4、实现了软起动:
      减少机组起动电流对电网的冲击,同时可灵活地重复多次起动,避免了自藕降压起动在这方面的不足.
  5、实现恒压供气:
      系统投入运行后,提高了供气可靠性和负载变化的调节能力,保证了恒定的供气压力,进一步保证了产品质量的稳定性.

  6、运行可靠,故障率几乎为零:
     系统设有过载、失压、欠压、过流、缺相等保护功能,运行可靠.
  7、操作简易,发生故障不影响生产:
     节能器发生故障后,可自动停机并发出故障信号,同时,可转换到市电使空压机正常运行,不影响生产。
 


 
 
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