空壓機(jī)變頻節(jié)能改造的正確方法我國(guó)風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)總量約4200萬(wàn)臺(tái)，裝機(jī)容量約1.1億千瓦。但這些大功率耗能系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率僅為30~40％，其損耗電能占總發(fā)電量的38％以上。這是由于許多風(fēng)機(jī)、水泵、空......
我國(guó)風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)總量約4200萬(wàn)臺(tái)，裝機(jī)容量約1.1億千瓦。但這些大功率耗能系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率僅為30~40％，其損耗電能占總發(fā)電量的38％以上。這是由于許多風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)的拖動(dòng)電機(jī)都是處于恒速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，而生產(chǎn)中的風(fēng)、水流量以及氣壓要求卻處于變工況運(yùn)行狀態(tài)；還有許多企業(yè)在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，容量選擇得比較大，系統(tǒng)匹配不合理，因而造成大量的能源浪費(fèi)。
傳統(tǒng)工頻空壓機(jī)存在的問(wèn)題
電能浪費(fèi)嚴(yán)重加載時(shí)的電能消耗
在壓力達(dá)到所需工作壓力后，傳統(tǒng)控制方式?jīng)Q定其壓力會(huì)繼續(xù)上升10%左右，直到卸載壓力。在加壓過(guò)程中，一定會(huì)產(chǎn)生更多的熱量和噪音，從而導(dǎo)致電能損失。另一方面，高壓氣體在進(jìn)入氣動(dòng)元件前，其壓力需要經(jīng)過(guò)減壓閥減壓，這一過(guò)程同樣耗能。
卸載時(shí)電能的消耗
當(dāng)達(dá)到卸載壓力時(shí)，空壓機(jī)自動(dòng)打開(kāi)卸載閥，使電機(jī)空轉(zhuǎn)，造成嚴(yán)重的能量浪費(fèi)?？諌簷C(jī)卸載時(shí)的功耗約占滿載時(shí)的30%～50%，可見(jiàn)傳統(tǒng)空壓機(jī)有明顯的節(jié)能空間。
啟動(dòng)沖擊電流大
主電機(jī)雖然采用Y-△減壓起動(dòng)，但起動(dòng)電流仍然很大，對(duì)電網(wǎng)沖擊大，易造成電網(wǎng)不穩(wěn)以及威脅其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。對(duì)于自發(fā)電工廠，數(shù)倍的額定電流沖擊，可能導(dǎo)致其他設(shè)備異常。
壓力不穩(wěn)，自動(dòng)化程度底
傳統(tǒng)空壓機(jī)自動(dòng)化程度低，輸出壓力的調(diào)節(jié)是靠對(duì)加卸載閥、調(diào)節(jié)閥的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，調(diào)節(jié)速度慢，波動(dòng)大，精度低，輸出壓力不穩(wěn)定。
后期維護(hù)量大
空壓機(jī)工頻啟動(dòng)電流大，高達(dá)5~8倍額定電流，工作方式?jīng)Q定了加卸載閥必然反復(fù)動(dòng)作，部件易老化，工頻高速運(yùn)行，軸承磨損大，設(shè)備維護(hù)量大。
噪音污染嚴(yán)重
持續(xù)工頻高速運(yùn)行，超過(guò)所需工作壓力的額外壓力，反復(fù)加載、卸載，都直接導(dǎo)致工頻運(yùn)行噪音大，對(duì)周?chē)肮ぷ魅藛T帶來(lái)傷害。
變頻改造后的優(yōu)點(diǎn)
1節(jié)約能源
變頻器控制壓縮機(jī)與傳統(tǒng)控制的壓縮機(jī)比較，能源節(jié)約是最有實(shí)際意義的，根據(jù)空氣量需求來(lái)供給的壓縮機(jī)工控是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀。節(jié)省電費(fèi)約20%以上，約半年即可回收投入的資金。
2運(yùn)行成本降低
傳統(tǒng)壓縮機(jī)的運(yùn)行成本由三項(xiàng)組成：初始采購(gòu)成本、維護(hù)成本和能源成本。其中能源成本大約占?jí)嚎s機(jī)運(yùn)行成本的77%。通過(guò)能源成本降低44.3%，再加上變頻起動(dòng)后對(duì)設(shè)備的沖擊減少，維護(hù)和維修量也跟隨降低，所以運(yùn)行成本將大大降低。
3壓力控制精度提高
變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使壓縮機(jī)的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機(jī)的輸出氣量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變。由于變頻控制電機(jī)速度的精度提高，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在3pisg變化范圍也就是0.2bar范圍內(nèi)，有效地提高了工況的質(zhì)量。
4壓縮機(jī)使用壽命延長(zhǎng)
變頻器啟動(dòng)壓縮機(jī)，它的起動(dòng)加速時(shí)間可以調(diào)整，從而減少起動(dòng)時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的電器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)。此外，變頻控制能夠減少機(jī)組起動(dòng)時(shí)電流波動(dòng)，這一波動(dòng)電流會(huì)影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電，變頻器能夠有效的將起動(dòng)電流的峰值減少到最低程度。
5噪音污染降低
根據(jù)壓縮機(jī)的工況要求，變頻調(diào)速改造后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度明顯減慢，因此有效地降了空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定表明，噪音與原系統(tǒng)比較下降約3~7分貝。
變頻改造后的優(yōu)點(diǎn)
1空壓機(jī)經(jīng)過(guò)改造后，系統(tǒng)通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換，具有變頻和工頻兩套控制回路，采用開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。如需一拖二起動(dòng)時(shí)，對(duì)兩臺(tái)電機(jī)M1，M2，可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇變頻/工頻啟動(dòng)。正常運(yùn)行時(shí)，電機(jī)M1處于變頻調(diào)速狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)M2處于工頻狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)壓力變送器檢測(cè)管網(wǎng)出口壓力，并與給定值比較，經(jīng)PID指令運(yùn)算，得到頻率信號(hào)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速達(dá)到所需壓力。停止時(shí)按下停止按鈕，PLC控制所有的接觸器斷開(kāi)，變頻器停止工作。
2確保變頻出現(xiàn)異常保護(hù)時(shí)，不至于影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為了防止非正弦波干擾空壓機(jī)控制器，變頻器輸入端有抑制電磁干擾的有效措施?？刂凭€、信號(hào)線采用屏蔽線纜，布線時(shí)和動(dòng)力電纜分開(kāi)，防止引入干擾。
3電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)時(shí)保持儲(chǔ)氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動(dòng)范圍不能超過(guò)依0.02 MPa。
4空壓機(jī)不允許長(zhǎng)時(shí)間在低頻下運(yùn)行，空壓機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低，一方面使空壓機(jī)穩(wěn)定性變差，另一方面也使缸體潤(rùn)滑度變差，會(huì)加快磨損，所以工作下限不低于30 Hz。
5需設(shè)置高壓保護(hù)、高溫保護(hù)、等設(shè)置報(bào)警及故障自診斷。
（1）高壓保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)切斷主機(jī)電源，使壓縮機(jī)緊急停機(jī)。
（2）高溫保護(hù)當(dāng)壓縮機(jī)排氣溫度超過(guò)調(diào)定值時(shí)，由接在主機(jī)排氣孔口處的溫度傳感探頭控制溫度電觸 點(diǎn)動(dòng)作，自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)電源，使壓縮機(jī)緊急停機(jī)。
（3）電氣保護(hù)系統(tǒng)采用軟啟動(dòng)方式，具有相序保護(hù)（防止壓縮機(jī)反轉(zhuǎn)）、缺相保護(hù)、電機(jī)熱過(guò)載保護(hù)等功能。
變頻器節(jié)能改造效果十分明顯，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，空壓機(jī)在改造前的空載電流在100A左右，而改造后空載電流只有12A左右。其綜合節(jié)電率在40％
