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源信YX3000系列变频器在空压机上的应用



一、概述:
空气压缩机在企业生产中有着广泛的应用。它担负着为各种气动元件和气动设备提供气源的重任。因此空气压缩机运行的好坏直接影响生产工艺和产品质量。空气压缩机是一种把空气压入储气罐中,使之保持一定压力的机械设备,属于恒转矩负载,其运行功率与转速成正比:

 所以就运行功率而言,采用变频调速控制的节能效果远不如风机泵类二次方负载显著,但空气压缩机大都处于长时间连续运行状态,传统的工作方式为进气阀开、关控制方式,即压力达到上限时关阀,使压缩机进入轻载运行;压力达到下限时开阀,使压缩机进入满载运行。这种频繁地加减负荷过程,不仅使供气压力波动,而且还会使空气压缩机的负荷状态频繁地变换。又由于设计时压缩机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性,所以只能按最大需求来选择电动机的容量,故选择的电动机容量一般都较大。而在实际运行中,轻载运行的时间所占的比例却非常高,这就造成巨大的能源浪费。


值得指出的是,供气压力的稳定性对产品质量的影响很大,通常生产工艺对供气压力有一定要求,若供气压力偏低,就不能满足工艺要求,而且可能出现废品,所以为了避免气压不足,一般供气压力较要求值要高些,从而造成供气成本高,能耗大,同时也存在着一定的不安全因素。
随着变频调速技术的发展,使设备具有易操作、免维护、控制精度高等优点。普通电动机采用变频调速后,在其拖动负载无须任何改动的情况下,便可按照生产工艺要求来调整转速输出以满足工况要求。因此完全可以用变频器驱动的方案取代加、卸载供气控制方式的方案,从而电机可根据用气量的大小来自动调整转速以保证供气压力恒定,使电机低于额定转速连续运转,可有效地克服电机频繁改变运行状态所带来的诸多弊端,达到系统高效节能运行的目的。


二、控制原理:
变频调速系统将管网压力作为控制对象,压力变送器将储气罐的压力转变为变为电信号送给变频器内部的PID调节器,与压力给定值进行比较,并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算,产生控制信号去控制变频器的输出电压和逆变频率,调整电动机的转速,从而使实际压力始终维持在给定压力。

三、源信YX3000变频器参数设定:

空压机变频器参数设定
功能码 名称 设定值 备注
P0.03 运行命令通道 1 端子运行
P0.17 加速时间1 15 根据现场情况设定
P0.18 减速时间1 15
P2.05 停机方式 1 自由停机
P7.00 闭环运行控制选择 1 闭环运行控制有效
P7.02 反馈通道选择 1 CI模拟量输入
P7.05 给定量数字设定 0.6 根据现场情况设定
P0.20 下限频率 20
P0.21 下限频率运行模式 0 以下限频率运行


四、空压机变频改造后的效益:

1、节约能源使运行成本降低:
空气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80%。通过变频技术改造后能源成本降低20%,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,所以运行成本将大大降低。


2、提高压力控制精度: 
变频控制系统具有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着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保持恒定,有效地提高了产品的质量。


3、全面改善压缩机的运行性能:
变频器从0Hz启动压缩机,它的启动加速时间可以调整,从而减少启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启动时的电流波动,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启动电流的峰值减少到最低程度。根据压缩机的工况要求,变频调速改造后,电机运转速度明显减慢,从而有效地降了空压机运行时的噪声。现场测定表明,噪声与原系统比较下降约37dB

 

 

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