空壓機(jī)變頻節(jié)能方案實(shí)例分析：

　　異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60f（1-s）/p（其中f為異步電動機(jī)的工作頻率，s為電動機(jī)轉(zhuǎn)差率，p為電動機(jī)極對數(shù)），顯然轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f，即可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)頻率f在0~50Hz的范圍內(nèi)變化，電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍就非常的寬。變頻調(diào)速就是通過改變電動機(jī)電源頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速目的的。我們制定了具體的實(shí)施方案是：采取對空壓機(jī)出口的壓力取樣，經(jīng)過閉環(huán)自動調(diào)節(jié)控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效控制。即由裝在空壓機(jī)出口的壓力傳感器檢測到空氣壓力信號值，在經(jīng)過模擬數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，通過PID調(diào)節(jié)器的功能，在確保工作所需壓力（根據(jù)各設(shè)備用氣壓力的實(shí)際情況）的情況下，保證電動機(jī)的最小功率輸出，在精確控制壓力的同時，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的軟啟動，其好處在于電動機(jī)啟動時不會產(chǎn)生沖擊電流（一般情況下起動電流為額定電流的5~7倍），空壓機(jī)的使用壽命和檢修周期都得到大大的延長。此外還提高了功率因數(shù)，改善供配電系統(tǒng)的電力品質(zhì)，降低用電容量的要求，對電力缺相、欠電壓、過電流及過載、過熱時具有保護(hù)作用。相應(yīng)帶來的好處還有：由于供氣壓力的穩(wěn)定，通過壓力調(diào)節(jié)器，可使空壓機(jī)保持在設(shè)定的壓力值下工作，壓力穩(wěn)定可靠性高，且可無級設(shè)定，隨時可調(diào)。空壓機(jī)的排氣量由空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制，汽缸內(nèi)閥片不再反復(fù)地開啟和關(guān)閉，閥座、彈簧等工作條件也大大地得到改善，有效地避免了高溫和高壓氣體急劇的流動和沖擊，減少了維修的工作量。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，還考慮了變頻和工頻的自由切換功能，一旦變頻控制系統(tǒng)發(fā)生故障，立即可切換到工頻狀態(tài)下工作，確保供氣的可靠性。

　　某公司在4L~20/8空壓機(jī)（電機(jī)功率為132kW）上安裝了變頻器系統(tǒng)，完全達(dá)到了壓力—轉(zhuǎn)速—功率更佳的全閉環(huán)自動控制，使空壓機(jī)在工況10Pa~80Pa內(nèi)任意調(diào)整的基礎(chǔ)上，在保持壓力穩(wěn)定的條件下，隨著用氣量的變化，電機(jī)由變頻器自動調(diào)速，做到壓力（含流量）—轉(zhuǎn)速—功率更佳動態(tài)匹配，節(jié)電率達(dá)29.1%，年節(jié)電9.5萬kWh。同時，該空壓機(jī)可在任何壓力下隨意啟動，打破了以前不允許帶壓啟動的規(guī)定，啟動電流也由以前的800A降為80A~100A，減少了90%。這使用電設(shè)備處于穩(wěn)態(tài)無沖擊的狀態(tài)下工作，延長了使用壽命，減少了故障和維修量。圖5為空壓機(jī)變頻節(jié)能改造系統(tǒng)示意圖。

圖5空壓機(jī)變頻節(jié)能改造系統(tǒng)示意圖
 

　　通過使用變頻器后，多數(shù)空壓機(jī)節(jié)電率約 25%，雖然節(jié)電率較風(fēng)機(jī)、泵類低，但空壓機(jī)的電動機(jī)功率都較大，其節(jié)電量值較大，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。同時，控制品質(zhì)大為提高，可使供氣壓力始終保持恒定。總之，空壓機(jī)使用變頻器節(jié)能技術(shù)是值得推廣的。

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作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī)  空壓機(jī)修訂日期：2011-12-02
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