天川變頻器在空壓機上的應用

　　空壓機在機械制造、全自動生產線、玻璃、陶瓷、制衣、玩具、塑料、等多個行業中應用普遍。工廠一般在設計時都有對空壓機留有10-30%余量，另外工廠實際需求存在季節性及時間性波動，也導致用氣量波動較大，所以空壓機多數時間并非滿載運行，節能空間很大。

傳統空壓機也存在不少問題,主要如下：

1. 工頻啟動沖擊電流大；主電機雖然采用Y-△減壓起動或降壓起動，但起動電流仍然很大，對電網沖擊大，易造成電網不穩以及威脅其它用電設備的運行安全。對于自發電工廠，數倍的額定電流沖擊，還可能導致其他設備異常；

2. 加載和卸載時電能的消耗；在壓力達到所需工作壓力后，傳統控制方式決定其壓力會繼續上升直到卸載壓力。在加壓過程中，一定會產生更多的熱量和噪音，從而導致電能損失。另一方面，高壓氣體在進入氣動元件前，其壓力需要經過減壓閥減壓，這一過程同樣耗能。當達到卸載壓力時，空壓機自動打開卸載閥，使電機空轉，造成嚴重的能量浪費。空壓機卸載時的功耗約占滿載時的30%～50%，可見傳統空壓機有明顯的節能空間。

3. 壓力不穩，自動化程度底；傳統空壓機自動化程度低，輸出壓力的調節是靠對加卸載閥、調節閥的控制來實現的，調節速度慢，波動大，精度低，輸出壓力不穩定。

4. 設備維護量大；空壓機工頻啟動電流大，高達5~8倍額定電流，工作方式決定了加卸載閥必然反復動作，部件易老化，工頻高速運行，軸承磨損大，設備維護量大。

利用天川變頻器對空壓機進行改造,優勢明顯,改造方便。空壓機變頻控制系統由變頻器、壓力傳感器、控制指示線路組成，簡圖如下：

工作流程是采用壓力傳感器裝置檢測管網的壓力，由檢測顯示儀表將反應輸出壓力的模擬信號傳送到變頻器，變頻器根據反饋信號和設定信號進行比較利用變頻器內部的PID進行自動輸出頻率調節以實現自動調節壓縮電機的轉速和輸出功率，形成一個閉環反饋系統維持管網的壓力恒定和自動控制。利用變頻器改造主要有以下優點：

1. 啟動電流小，對電網無沖擊；變頻器起動電機時電流上升平緩，對電網沖擊小；

2. 輸出壓力穩定；采用變頻控制系統后，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恒定，提高生產效率和產品質量；

3. 設備維護量小；因變頻器對空壓機軟啟動，對設備沖擊小。因可以自動降頻,加卸載閥無須反復動作，軸承磨損小，設備使用壽命延長，維護工作量變小；

4. 節能；空壓機基本屬于恒轉矩負載，用變頻調速的方法根據供氣量大小來調節電機轉速，能使電機的輸出功率基本與轉速（供氣量）成正比關系。當用氣量減小時，排氣口壓力上升，通過閉環反饋給變頻器，使電機轉速降低，減小了軸輸出功率；當用氣量增加時，排氣口壓力下降，通過閉環反饋給變頻器，使電機轉速升高，增加了軸輸出功率。因此，變頻空壓機系統通過壓力閉環，可實時跟蹤供氣系統負載變化，調整空氣壓縮機電機的轉速，保證排氣口壓力恒定，使壓縮機電機工作在最經濟的運行狀態下。避免了原控制方式空壓機頻繁的加載與卸載，頻繁地起動與停機，使得從電網吸收的電能大大下降。

5. 提供強大靈敏的軟／硬件的限流保護、過流和過壓保護、對地短路保護、過載保護、IGBT的短路保護、電流檢測異常、繼電器吸合異常等保護功能，保證空壓機系統的穩定性和可靠性。

配線路和參數：

參數設定	具體說明（按實際需求設定）
F0.02＝1	外部端子起停
F0.03＝8	PID閉環有效
F0.17＝XX	加速時間（按實際需求設定）
F0.18＝XX	減速時間（按實際需求設定）
F4.00＝1	X1定義為閉合正轉運行
（F4.13＝2）	在AI1信號為4～20mA時對應4mA值,如果是0～10V時不需設此參數
F A.00＝0	PID給定源為F A.01,大小由F A.04設定
F A.01＝XX	設定需求壓力大小,單位為0.01Mpa。也可以通過鍵盤上下鍵修改
F A.02＝0	PID反饋通道為AI1
F A.04＝1.0	遠傳壓力表量程,單位為Mpa；1Mpa＝10ba（公斤）

 

　　總之，采用變頻恒壓控制系統后，不但可節約一筆數目可觀的電力費用，延長壓縮機的使用壽命，還可實現恒壓供氣的目的，提高生產效率和產品質量。