变频器对空压机的改造方案
出处:平常人 发布于:2008-09-03 10:16:25
变频改造方案:
一、 节能原理及效果
我们知道,用调整电机转速的方法同样可以调整供气量。由于空压机基本上属于恒转矩负载,用变频调速的方法调整供气量能使电机的输出功率基本与转速(供气量)成正比关系,达到很好的节电效果。两种调节方法用电情况如图1所示。
我们采用具有矢量控制功能的AMB变频器,可使电机在低速时也能提供满足负载需要的转矩。同时,AMB变频器的自动节能模式,可使电机在满足负载转矩要求下以电流运行,达到更好的节电效果。
采用恒压供气变频控制系统所带来的效果如下:
(1)、出气口释放阀全部关闭,取消用出气口释放阀调节供气量方式,以避免由此导致的电能浪费。代之以变频器调整电机的转速来调整气体流量,使电机输出的功率与流量需求基本上成正比关系(如图1所示),始终使电机高效率工作,以达到明显的节电效果。例如当用气量是额定供气量的50%时,节电率可达40%以上;
(2)、利用变频器的节能模式,可使电机在轻载时以效率运行,减少不必要的电能损耗;
(3)、根据严格的EMS标准,高效的PWM变频器使用高速低耗的IGBT,降低谐波失真和电机的电能损失。
(4)、可使电机起动、加载时的电流平缓上升,没有任何冲击;可使电机实现软停,避免反生电流造成的危害,有利于延长设备的使用寿命;避免因电流峰值带来的电力公司的罚款;
(5)、采用变频控制系统后,可以实时监测供气管路中气体的压力,使供气管路中的气体的压力保持恒定,提高生产效率和产品质量;
(6)、由于电机在高效率状态下运行,功率因数较高,降低了无功损耗,节约了大量电能(如图2所示)。
(7)、保存原释放阀系统,在必要时可参加调节,增强系统的可靠性。
总之,采用恒压供气智能控制系统后,不但可节约30~40%的电力费用,延长压缩机的使用寿命,并可实现"恒压供气"的目的,提高生产效率和产品质量。
三、变频改造方案设计原则
根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求,空压机变频改造后系统应满足以下要求:
1、 电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定,压力波动范围不能超过±0.02Mpa。
2、 系统应具有变频和工频两套控制回路。
3、 系统具有开环和闭环两套控制回路。
4、 一台变频器能控制两台空压机组,可用转换开关切换。
5、 根据空压机的工况要求,系统应保障电动机具有恒转矩运行特性一。
6、 为了防止非正弦波干扰空压机控制器,变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。
7、 在用电气量小的情况下,变频器处在低频运行时,应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。
8、 考虑到系统以后扩展问题,变频器应满足将来工况扩展的要求。
四、变频器的选型
根据上述原则,经过多方调研、比较,我们选择安邦信公司生产的G9系列通用型变频器,使该系统能够满足上述工况要求。
1、G9变频器的频率:数字设定为±0.01%;模拟设定为±0.2%。可使压力波动范围满足设计要求。
2、系统设计了变频和工频两套主回路。
3、系统设计了闭环与开环两套控制回路。
4、使用转换开关可使变频器任意控制两台空压机组中的一台。
5、 G9型变频器适用恒转矩特性负载,该变频器还具有转矩补偿和提升的功能。
6、 在该变频器上端加装输入电抗器,有效的抑制了变频器对电网的干扰。
7、 在该变频器下端加装输出电抗器,保障了低频运行时电机温度噪音不超过允许范围。
五、改造方案原理
由变频器,压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机转速,使储气罐内空气压力稳定在设定范围内,进行恒压控制。反馈压力与设定压力进行比较运算,实时控制变频器的输出步,从而调节电机转速,使储气罐内空气压力稳定在设定压力上。
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