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變頻器在空壓機(jī)節(jié)能改造中的運(yùn)用與研究

來源:安徽優(yōu)動(dòng)--博萊特空壓機(jī)(合肥)  |  時(shí)間:2016-11-11  |  瀏覽:338

變頻器變頻器在空壓機(jī)節(jié)能改造中的運(yùn)用,隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,變頻器在調(diào)速領(lǐng)域中的運(yùn)用越來越廣泛。它具空氣壓縮機(jī)是氣源裝置中的主體,是壓縮空氣電設(shè)備耗電量的15,所以選用改造空壓機(jī)作為節(jié)能減排的重點(diǎn)具有很重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

  

    普通空壓機(jī)系統(tǒng)存在的問起動(dòng)電流沖擊非常大,不能頻繁起動(dòng)。原系統(tǒng)中雖然采用了1降壓起動(dòng)方式起動(dòng)主電動(dòng)機(jī)。但是因?yàn)榭諌簷C(jī)的功率非常大75kW,因此其起動(dòng)電流很大4,5倍額定電流,大約7504左右。因此在工頻運(yùn)行的情況下,空壓機(jī)是不允許頻繁起動(dòng)的。

 

    主電動(dòng)機(jī)時(shí)常空載運(yùn)行,屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,電能浪費(fèi)嚴(yán)重。

 

    主電動(dòng)機(jī)工頻運(yùn)行致使空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)噪聲很大。

 

    主電動(dòng)機(jī)工頻起動(dòng)對(duì)設(shè)備的沖擊大,電動(dòng)機(jī)軸承的磨損大,所以設(shè)備維護(hù)工作量大。

 

    變頻空壓機(jī)系統(tǒng)控制方案根據(jù)普通空壓機(jī)運(yùn)行工況存在的問并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求,變頻空壓機(jī)后系統(tǒng)能滿足以下要求電動(dòng)機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲(chǔ)氣罐出口壓力穩(wěn)定,壓力波動(dòng)范圍控制在±0.0213.在工頻運(yùn)行的方式中,利用空壓機(jī)的容調(diào)控制,以及起跳回跳壓力控制得到的儲(chǔ)壓罐的壓力仍然是較為粗略的,而且經(jīng)常會(huì)波動(dòng),這將影響最終用戶的使用。

 

    而使用變頻空壓機(jī)來改變運(yùn)行速度,因?yàn)榭諌簷C(jī)可以平滑地控制其供氣量,壓力波動(dòng)控制更加精確,最終用戶可以得到更加穩(wěn)定的氣壓。

 

    系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。變頻空壓機(jī)控制系統(tǒng),同時(shí)具有兩種控制方式即開環(huán)閉環(huán)。在正常狀態(tài)下,可以利用閉環(huán)的控制方式,系統(tǒng)將自動(dòng)地根據(jù)儲(chǔ)壓罐內(nèi)壓縮空氣的壓力自動(dòng)地控制變頻運(yùn)疔空壓機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速,從而控制空壓機(jī)的供氣量。當(dāng)系統(tǒng)故障,或者當(dāng)壓力傳感器故障時(shí),可以切換到開環(huán)運(yùn)行,直接給定空壓機(jī)的運(yùn)行速度,從而可以手動(dòng)控制空壓機(jī)的運(yùn)行狀況以及供氣速度。

 

    臺(tái)變頻器能控制多臺(tái)空壓機(jī),可用轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。該系統(tǒng)中僅僅只需配置臺(tái)變頻器,但是可以選擇拖動(dòng)的空壓機(jī)。也就是說,可以套變頻系統(tǒng)多臺(tái)空壓機(jī)使用。這樣,當(dāng)其中臺(tái)空壓機(jī)需要進(jìn)行維修,或者是更換時(shí),可以方便地切換到另外臺(tái)空壓機(jī)變頻運(yùn)行。

 

    可靠的切換。變頻系統(tǒng)同時(shí)控制多臺(tái)空壓機(jī)氣的使用量,自動(dòng)起動(dòng)或停止工頻使用的空壓機(jī)。

 

    為了保證可靠地判斷和切換空壓機(jī)運(yùn)行,系統(tǒng)設(shè)置了3個(gè)回差控制,保證切換的可靠,防止反復(fù)切換空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)說明空氣壓縮機(jī)恒壓供氣智能控制系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器檢測(cè)到的空壓機(jī)出口的壓力值,通過,調(diào)節(jié)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài),在精確地控制空壓機(jī)出口的壓力的同時(shí),延長壓縮機(jī)系統(tǒng)的使用壽命,并完善的安全保護(hù)功能。

 

    零用氣量自動(dòng)停機(jī)功能。

 

    上位機(jī)界面形化界面,設(shè)定更簡單,監(jiān)控更加直觀。

 

    報(bào)警信號(hào)采用中文顯。

 

    上位機(jī)界面中含有關(guān)鍵參數(shù)自動(dòng)記錄功能。

 

    關(guān)鍵參數(shù)在上位機(jī)界面中直接設(shè)定。

 

    節(jié)能效果分析用調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法同樣可以調(diào)整供氣量。由于空壓機(jī)基本上屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,用變頻調(diào)速的方法調(diào)整供氣量能使電動(dòng)機(jī)的輸出功率基本與轉(zhuǎn)速供氣量成正比關(guān)系,達(dá)到很好的節(jié)電效果。兩種調(diào)節(jié)方法用電情況。

 

    紅進(jìn)陽節(jié)方式蠔用功率交頰調(diào)速方式蠔功韋冊(cè)哪采用具有矢量控制功能的變頻器,可使電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)也能提供滿足負(fù)載需要的轉(zhuǎn)矩。同時(shí),變頻器的自動(dòng)節(jié)能模式,可使電動(dòng)機(jī)在滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求下以最小電流運(yùn)行,達(dá)到更好的節(jié)電效果。

 

    變頻器的使用效果主要可以分為以下兩個(gè)方面出氣口釋放閥全部關(guān)閉,取消用出氣口釋放閥調(diào)節(jié)供氣量方式,以避免由此導(dǎo)致的電能浪費(fèi)。而以變頻器調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整氣體流量,使電動(dòng)機(jī)輸出的功率與流量需求基本上成正比關(guān)系,始終使電動(dòng)機(jī)高效率工作,以達(dá)到明顯的節(jié)電效果。

 

    減少設(shè)備磨損,設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)增加變頻控制系統(tǒng)后,實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,可以根據(jù)負(fù)載需求的功率大小自動(dòng)調(diào)整空壓機(jī)的輸出,空壓機(jī)的閥門動(dòng)作明顯減少,也沒有頻繁停機(jī)的現(xiàn)象了,系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定了很多。

 

    總之,采用恒壓供氣智能控制系統(tǒng)后,不但可節(jié)約30,40的電力費(fèi)用,延長壓縮機(jī)的使用壽命,并可實(shí)現(xiàn)恒壓供氣的目的,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

 

    尺幅度地節(jié)約電能。

    為了可靠地避開容調(diào)控制,在容調(diào)控制系統(tǒng)的氣源部分安裝了電磁閥,根據(jù)變頻運(yùn)行的選擇以及系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),自動(dòng)地判斷其容調(diào)是否切入運(yùn)行。

 

    系統(tǒng)將通過,0采集儲(chǔ)壓罐內(nèi)的壓力大小,以及機(jī)組的輸出壓力,通過運(yùn)算自動(dòng)控制變頻器的頻率,從而控制空壓機(jī)的運(yùn)疔功率,以及空壓機(jī)的供氣量的大小。

 

    空壓機(jī)組之間的控制本系統(tǒng)是個(gè)空壓站的綜合自動(dòng)化的變頻運(yùn)行,因此系統(tǒng)不單單是控制變頻運(yùn)行空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速,同時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)外界氣壓的大小以及用氣量的多少自動(dòng)控制工頻備用的空壓機(jī)的運(yùn)行。

 

    當(dāng)外界的用氣量增加,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地升高頻率,當(dāng)頻率達(dá)到最大,壓力仍然不能滿足時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)地延時(shí)起動(dòng)另外臺(tái)工頻空壓機(jī),同時(shí)仍然恒壓運(yùn)行。當(dāng)外界的用氣量下降,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地降低頻率,當(dāng)頻率達(dá)到最小時(shí),壓力仍然過高,系統(tǒng)將延時(shí)停止工頻運(yùn)行空壓機(jī),變頻運(yùn)行的空壓機(jī)仍然恒壓運(yùn)行。為了保證切換的準(zhǔn)確可靠,系統(tǒng)設(shè)置了3個(gè)回差控制,保證其切換過程的穩(wěn)定可靠。

 

    該系統(tǒng)采用工頻變頻互鎖的結(jié)構(gòu)。

 

    系統(tǒng)采用大慣量,10控制算法,實(shí)現(xiàn)壓力無靜差控制??諌簷C(jī)系統(tǒng)輸出的壓縮空氣首先進(jìn)入儲(chǔ)氣罐,儲(chǔ)氣罐可以儲(chǔ)存氣壓的能量,使得壓力變化平穩(wěn)。但儲(chǔ)氣罐的存在將導(dǎo)致系統(tǒng)反饋的慣量大大增加,使得該系統(tǒng)成為了大慣量控制系統(tǒng)。大慣量控制系統(tǒng)使用普通的,控制將很可能導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)嚴(yán)重振蕩幅度大及系統(tǒng)不穩(wěn)定等系列弊病。因此在該方案里采用了專門的大慣量,控制系統(tǒng),大幅度降低了系統(tǒng)超調(diào)的產(chǎn)生,增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

 

    系統(tǒng)采用智能控制,可以實(shí)現(xiàn)分時(shí)段壓力控制。該系統(tǒng)可以根據(jù)客戶的要求實(shí)現(xiàn)分時(shí)段控制。就是指系統(tǒng)的壓力設(shè)定不再是個(gè)單純的設(shè)定值,而是條根據(jù)天用氣量而設(shè)定的壓力曲線,旦壓力曲線確定下來后系統(tǒng)將根據(jù)內(nèi)部的實(shí)時(shí)時(shí)鐘,按照預(yù)先設(shè)定的壓力曲線自動(dòng)運(yùn)行。

 

    自動(dòng)分為多段最多為5段,每段的起始時(shí)間和終止時(shí)間可以人為進(jìn)行設(shè)定;每段都可以設(shè)定個(gè)壓力設(shè)定值,這樣當(dāng)時(shí)域性的用氣低峰期,可以在較低的壓力下運(yùn)疔;相反時(shí)域性的用氣高峰期,可以在較高的壓力下運(yùn)行。

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