變頻器對空壓機的改造方案

一、節能原理及效果

我們知道，用調整電機轉速的方法同樣可以調整供氣量。由於空壓機基本上屬於恆轉矩負載，用變頻調速的方法調整供氣量能使電機的輸出功率基本與轉速（供氣量）成正比關係，達到很好的節電效果。兩種調節方法用電情況如圖1所示。

我們採用具有向量控制功能的amb變頻器，可使電機在低速時也能提供滿足負載需要的轉矩。同時，amb變頻器的自動節能模式，可使電機在滿足負載轉矩要求下以最小電流執行，達到更好的節電效果。

採用恆壓供氣變頻控制系統所帶來的效果如下：

（1）、出氣口釋放閥全部關閉，取消用出氣口釋放閥調節供氣量方式，以避免由此導致的電能浪費。代之以變頻器調整電機的轉速來調整氣體流量，使電機輸出的功率與流量需求基本上成正比關係（如圖1所示），始終使電機高效率工作，以達到明顯的節電效果。例如當用氣量是額定供氣量的50%時，節電率可達 40%以上;

（2）、利用變頻器的節能模式，可使電機在輕載時以最高效率執行，減少不必要的電能損耗;

（3）、根據嚴格的ems標準，高效的pwm變頻器使用高速低耗的igbt，降低諧波失真和電機的電能損失。

（4）、可使電機起動、載入時的電流平緩上公升，沒有任何衝擊;可使電機實現軟停，避免反生電流造成的危害，有利於延長裝置的使用壽命;避免因電流峰值帶來的電力公司的罰款;

（5）、採用變頻控制系統後，可以實時監測供氣管路中氣體的壓力，使供氣管路中的氣體的壓力保持恆定，提高生產效率和產品質量;

（6）、由於電機在高效率狀態下執行，功率因數較高，降低了無功損耗，節約了大量電能。

（7）、儲存原釋放閥系統，在必要時可參加調節，增強系統的可靠性。

總之，採用恆壓供氣智慧型控制系統後，不但可節約30～40%的電力費用，延長壓縮機的使用壽命，並可實現"恆壓供氣"的目的，提高生產效率和產品質量。

三、變頻改造方案設計原則

根據原工況存在的問題並結合生產工藝要求，空壓機變頻改造後系統應滿足以下要求：

1、電機變頻執行狀態保持儲氣罐出口壓力穩定，壓力波動範圍不能超過±0.02mpa。

2、系統應具有變頻和工頻兩套控制迴路。

3、系統具有開環和閉環兩套控制迴路。

4、一台變頻器能控制兩台空壓機組，可用轉換開關切換。

5、根據空壓機的工況要求，系統應保障電動機具有恆轉矩執行特性一。

6、為了防止非正弦波干擾空壓機控制器，變頻器輸入端應有抑制電磁干擾的有效措施。

7、在用電氣量小的情況下，變頻器處在低頻執行時，應保障電機繞組溫度和電機的噪音不超過允許的範圍。

8、考慮到系統以後擴充套件問題，變頻器應滿足將來工況擴充套件的要求。

四、變頻器的選型

根據上述原則，經過多方調研、比較，最後我們選擇安邦信公司生產的g9系列通用型變頻器，使該系統能夠滿足上述工況要求。

1、g9變頻器的頻率精度：數字設定為±0.01%;模擬設定為±0.2%。可使壓力波動範圍滿足設計要求。

2、系統設計了變頻和工頻兩套主迴路。

3、系統設計了閉環與開環兩套控制迴路。

4、使用轉換開關可使變頻器任意控制兩台空壓機組中的一台。

5、g9型變頻器適用恆轉矩特性負載，該變頻器還具有轉矩補償和提公升的功能。

6、在該變頻器上端加裝輸入電抗器，有效的抑制了變頻器對電網的干擾。

7、在該變頻器下端加裝輸出電抗器，保障了低頻執行時電機溫度噪音不超過允許範圍。

五、改造方案原理

由變頻器，壓力變送器、電機、螺旋轉子組成壓力閉環控制系統自動調節電機轉速，使儲氣罐內空氣壓力穩定在設定範圍內，進行恆壓控制。

反饋壓力與設定壓力進行比較運算，實時控制變頻器的輸出步，從而調節電機轉速，使儲氣罐內空氣壓力穩定在設定壓力上。