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空压机工作原理 作者: 人气:768日期:2008-11-6 1.2 空压机工作原理空压机基本原理图 工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽和阳转子齿被主电机驱动而旋转。假设原空压机的主电机的运行方式为“星三角降压起动”后全压运行。具体操作程序为：按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈,并打开断油阀，空压机在卸载模式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。等降压2秒后空压机开始加载运行，系统压力开始上升。如果系统压力上升到压力开关上限值，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力跌到压力开关下限值后，控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机满载运行。气路流程：1进气口过滤器、2进气口阀门、3压缩转子、4单向阀、5油气分离器芯、6最小压力阀、7后冷却器、8水分离器。油路流程：9油箱、10油冷却器、11温度调节旁通阀、12油过滤器、13油停止阀。1.3 原空压机问题分析 主电机虽然星-角降压起动，但起动时的电流仍然很大，会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全； 主电机时常空载运行，属非经济运行，电能浪费严重； 主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大； 主电机工频起动设备的冲击大，电机轴承的磨损大，所以维护工作时量大。1.4 变频节能1.4.1 产品运用原理 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，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。 空压机的变频调速系统通常以输出压力作为控制对象,如下图所示.由压力传感器取出的反馈信号,接至控制器,与预置的给定信号相比较,经控制器调节后的综合信号接至变频器的给定端,从而决定电动机的工作频率和转速。1.4.2 系统框图1.4.3 变频器的功能预置采用V/F控制方式为宜,理由如下:(V/F关系图) 压缩机对各种参数的控制精度要求不高,故并无采用矢量控制的必要； 采用变频调速的重要目的之一是轻载时提高电机的效率,实现节能，而变频器节能功能只有在V/F控制方式下才有效； 速度升、降时,由于压缩机不经常起动,所以升、降速度可适当设置稍长.以防止“过流”或“过压” ； 速度升、降方式,以半S方式为宜,即开始起动时,频率上升得快些，以利于迅速起动,降速过程则相反;开始时频率应当下降得慢些,当速度已经下降到一定程度后,可加快降速。1.4.4 优化分析 根据原控制存在的问题结合生产工艺要求，变频改造后系统满足以下功能： 电机变频运行，保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不能超过0.02Mpa； 系统应具有变频和工频两套控制回路； 系统具有开环和闭环两套控制回路； 根据空压机的控制要求，系统保障电动机具有恒转矩运行特性； 为防止谐波干扰空压机控制器，变频器输入端设有抑制电磁干扰的有效措施； 用气量少时，电机低速运行，保障电机绕组温度和电机噪音不超过允许的范围。1.5 外部接线原理图1.6 技术参数 压缩机功率：15KW315KW； 带气压罐设备的压力精度：0.01Mpa； 工作压力：0.05Mpa20Mpa； 工作电源：三相四线、 380V10%、 50Hz。1.7 产品可选件： 工业控制器 联动或监控接口 控制柜体 人机界面1.8 空压机变频改造后的效益1.8.1 节约能源 变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是最有实际意义的，根据空气量需求来控制的压缩机是经济的运行状。节省电费约20%以上，约半到一年即可回收投入的资金。1.8.2 运行成本降低 传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。1.8.3 提高压力控制精度 变频控制系统具有精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在3pisg变化范围也就是0.2bar范围内，能保持恒定的供气压力,有效地提高了工控的质量。1.8.4 延长压缩机的使用寿命 变频器从0Hz起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，变频器的保护功能比较齐全，电机为软启动，启动电流比较小，对电机有很好的保护作用,从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，减少了空压机加卸载的次数，从而减少了电机对空压机机械部分的冲击,使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。1.8.5 降低空压机的噪音 根据压缩机的工控要求，变频调速改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了空压机运行时的噪音。现场测定表明，噪音与原系统比较下降约3至7分贝。随着变频器应用时代的来临，我公司已将变频器的应用扩展到传统空压机改造的领域，不仅扩大了变频器的应用市场，而且为空压机的