变频器在空压机调节节能改造中的应用分析

发表时间：2023-05-10

1、空压机在工业生产中有着广泛的应用

空压机的种类有很多，有活塞式空压机、螺杆式空压机、离心式空压机，但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。该供气控制方式虽然原理简单、操作简便，但存在能耗高，进气阀易损坏、供气压力不稳定等诸多问题。随着社会的发展和进步，高效低耗的技术已越来越受到人们的关注。在空压机供气领域能否应用变频调速技术，节省电能同时改善空压机性能，提高供气品质就称为我们关心的一个话题。

2、空压机工作原理目前都采用两点式控制（上、下限控制）或启停式控制（小型空气压缩机），也就是当压缩气体气缸内压力达到设定值上限时，空压机通过本身气压或油压关闭进气阀，小型空气压缩机则停机。

当压力下降到设定值下限时，空压机打开进气阀，小型空压机则又启动。传动的控制方式容易对电网造成冲击，对空压机本身也有一定的损害，当用气量频繁波动时，尤其明显。

正常工作情况下，空气被压缩到储气罐。空压机各点的检测（包括压缩空气温度、压力、螺杆温度、冷却水压力、温度和油压、油温的等等）和整体控制由主控制单板机控制。

当空压机出口压力达到设定值上限时，通过油压分路阀关闭进气口，同时打开内循环管路，作自循环运行，此时用气单位继续用气。

当压力下降到设定值下限时，油压分路阀关闭循环管路，打开空气进口，空气又由过滤器经压缩到储气罐中。在静态，原启动方式，及加载、卸载时对电网供配电设备及螺杆都会造成极大的冲击，尤其是能源的严重浪费。

主电机准速下降，轴功率将下降很多，节能潜力相当大，变频节能的效果十分显著的，特别是调节范围大的系统及设备，通过试机应用可以直观的看出在流量变化时只要对转速（频率）稍作改变就会使轴功率有更大程度上的改变，就因由此特点使得变频调速（节能）方式成为一种趋势并且不断深入的应用用于各行行业及其各种调整领域。

3、恒压供气控制方案的设计

针对原有供气控制方式存在的诸多问题，经过上述分析，应用变频调速技术进行恒压供气。通过压力变送器采集实际压力P送给PID智能调速器，与压力设定值P0做比较，并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号送变频调速器，通过变频器控制电机的工作频率与转速，从而使实际压力P始终接近设定压力P0。

同时，该方案可增加功率与变频切换功能，并保留原有的控制和保护系统，另外，采用该方案后，空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动，实现了软启动，避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。