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空氣壓縮機專用變頻器參數及使用

作者:來源:北京金昌達變頻器公司 日期:2019年10月16日 17:12

1、空氣壓縮機系統概述:

      空氣壓縮機在出廠時配套的排氣壓力調節裝置,多數為封閉進氣管式壓力調節器,其工作原理是當儲氣罐(風包)內空氣壓力超過設定的壓力時,壓縮機進氣管上碟閥自動封閉,壓縮機進進空轉卸荷狀態,當儲氣罐內的空氣壓力低于設定壓力時,壓縮機進氣管碟閥自動開啟,壓縮機又進進到滿載工作狀態。空氣壓縮機的排氣量和壓力,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。這種機械式調節裝置固然也能起到壓力調節作用,但是壓力調節精度低,壓力波動大。壓縮機總是在額定轉速下工作,機械磨損大,電耗高。


      根據空氣壓縮理論,壓縮機的軸功率、排氣量和軸轉速符合下列公式:

    N=Mr*n/9553(KW)       Vd1=K*Vh1*n2(m3/min)
    式中:N-壓縮機的軸功率(kw)
    Mr-壓縮機輸進的均勻軸轉矩(N.m)
    n -壓縮機的軸轉速(r/min)
    Vd1 -在n2  轉速下的排氣量 ((m3/min)
    K -與汽缸容積、壓力、溫度和泄漏有關的系數
    Vh1 -一級缸容積(m3 )
    n2  -調節后的壓縮機轉速(r/min)

      根據上述理論分析,在空氣壓縮機的汽缸容積不能改變的條件下,只有調節壓縮機的轉速才能改變排氣量;空氣壓縮機是恒轉矩負載,壓縮機軸功率與轉速呈正比變化。在壓縮機總排氣量大于總用氣量時,通過降低壓縮機轉速調節供風壓力,是達到壓縮機經濟運行的有效方法。在可以選用的壓縮機變極電動機、改變皮帶輪傳動比、串極調速等調速方法中,變頻調速與其他調速方法相比,具有無極調速、輕易實現自動控制,不用改變設備結構和安裝量小的特點。

   變頻調速的優點是壓力給定方便,根據用氣量的變化隨時調整設定值,能夠實現壓力閉環運行,實現壓縮機的恒壓供給。

2、空氣壓縮機選用變頻器時的有關要求:

      空氣壓縮機屬于恒轉矩負載,應選用通用型變頻器,壓縮機選用變頻器托動的主要目的是按需要的用風量,公道調節供氣壓力的設定值,實現穩壓節能運行。按配套電動機額定功率選用相同容量的恒轉矩變頻器。變頻器要有內置PID調節功能和4-20Ma,或0-10V模擬信號接口;使用地點的電壓變動率要在變頻器答應輸進電壓范圍內。

3、改造后的運行及效果

      壓力傳感器安裝在總排風管上,反饋輸出的壓力信號轉換成變頻器可以識別的模擬電壓信號或電流信號(0-5V, 0-10V,4-20mA ),假如是一臺式運行可以直接使用變頻器的內置PID功能,假如是多臺式運行,需要增加一個外置的控制器以達到使用目的。在設計施工中,應保證保存工頻備用裝置,一旦變頻器出現故障,可以使用工頻系統,保證生產的繼續。

      壓縮機變頻改造后運行平穩,工作壓力保持恒定,由變頻器控制壓縮機的自動運行。設備改造后可以實現供風壓力閉環控制,減少了壓縮機的啟停次數,減輕了操縱職員的勞動強度;降低了耗電量和機械磨損,延長了機械的使用壽命,進步了經濟效益。

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