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Minoor空压机的变频改造

品牌：Minoor

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概述：

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空压机的变频改造

一、空压机工作原理简述

单级压缩螺杆式空压机。其工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至压出侧，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，阻转子与阳转子被主电机驱动而旋转。

空压机的主电机功率为75KW，运行方式为星-角减压起动后全压运行，具体操作程序为：按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载械式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。等降压2秒后空压机开始加载运行，系统压力开始上升。如果系统压力上升到压力开关上限值，即起跳压力，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力跌到压力开关下限值后，即回跳压力下，控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机满载运行。

二、改造前空压机系统工况存在的问题

1、主电机虽然星-角减压起动，但起动时的电流仍然很大，会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。

2、主电机时常空载运行，原非经济运行，电能浪费严重。

3、主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。

4、主电机工频起动设备的冲击大，电机轴承的磨损大，所以设备维护工作量大。

变频改造方案

一、变频改造方案设计原则

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、电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不能超过±0.02Mpa。

2、系统应具有变频和工频两套控制回路。

3、系统具体开环和闭环两套控制回路。

4、一台变频器能够控制两台空压机组，可用转换开关切换。

5、根据空压机的工况要求，系统应保障电动机具体恒转矩运行特性。

6、为了防止非正弦波干扰空压机控制器，变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。

7、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。

8、考虑到系统以后扩展问题，变频器应满足将来工况扩展的要求。

二、改造方案

由变频器、压力变送器、调节仪、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定范围内，进行恒压控制。系统构成如下图所示。

反馈压力与设定压力进行比较运算，实时控制变频器的输出频率，从而调节电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定压力上。

主回路电路图略

图中QF1、QF2是空气开关，起隔离作用，同时QF2也是变频柜的电源开关；KM1、KM3和KM2、KM4是两对机械联锁接触器，起隔离作用。变频运行时，KM1、KM2同时吸合，KM3、KM4断开；工频运行时KM3、KM4同时吸合，KM1、KM2断开。变频运行方式时，将QF1、QF2合上，将KM3、KM4断开，KM1、KM2吸合（用转换开关实现）；手动运行时，将QF1、QF2断开，将KM2、KM3合上KM1、KM2断开（用转换开实现），恢复原来运行方式。输入、输出电抗器的作用是抑制变频器对其它控制电气设备的干扰。

空压机变频改造后的效益

1．节约能源

变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是最有实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工况是最经济的运行。下表为改造前后空压机主电机运行参数对照表：

	电流（A）	电压（V）	频率（Hz）	实际功率（KW）	节电率（%）
改造前	130	380	50	69.79	0
改造后	115	240	30	38.99	44.30

从上表可证实，节电效果十分明显。如果空压机每年按300天工作日计算，则每年可节约电能22.26万度。

2．运行成本降低

传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以支行成本将大大降低。

3．提高压力控制精度

变频控制系统具体精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随关电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在3pisg变化范围，也就是0.2bar范围内，有效地提高了工况的质量。

4．延长压缩机的使用寿命

变频器从0Hz起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。

5．降低了空压机的噪音

根据压缩机的工况要求，变频调速改造后，电机动转速度明显减慢，因此有效地降了空压机运行时的噪音。现场测定表明，噪音与原系统比较下降约3至7分贝。

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