變頻器在空壓機中應用

裝卸系統均使用空氣壓縮機提供的壓風為動力源，為此在井口空空壓機壓機房設置了兩台主井提升專用的L-11/7型空壓機，正常使用1台，另1台備用。根據主井裝卸系統的工作特點，它所消耗的壓風是間隔性的。經現場觀察統計，空氣壓縮機工作打壓時間和卸荷時間各占一半，且工作打壓和卸荷時電機電流分別為額定電流的81。6%和36。5%，有相當的節能空間。

為此，我們選用變頻器對空壓機控制部空壓機維修分進行改造，使其在不同的工況下自動進行變頻調速，達到最佳運行狀態。使用後節能效果良好。 變頻節能的原理 根據異步電動機的轉速公式n=60f(1-s)/P，在復盛牌空壓機磁極對數P固定，可忽略轉差率s的前提下，轉速n僅決定於電源頻率f。因此若改變電源頻率，即可控制電機實現無級調速，實現電機的軟啟動，從而減少啟動電流對電網的衝擊。 空壓機在打壓和卸荷兩個狀態下，其轉矩是相對恆定的。因此，功率與轉速成正比，降低轉速即可實現節能。針對壓風機在整個工作過程中，卸荷時間占一半而負荷很小的特點，選用變頻器調頻降速，減少電機的輸入功率，即可達到節能目的。 L-11/7空壓機電機為380V、65kW。因此選用powtran Pi97G變頻器，其功率按電機功率的1。15倍選，為75kW，輸入電流為150A。

該變頻器適用380V、50~60Hz電源，輸出頻率調節為0。5~400Hz，可顯示電機的設定頻率、運行頻率、轉速、電流、電壓等。 3 工作原理 改造後的變頻控制系統工作原理方框圖如圖1所示。 該系統在原控制和保護功能的基礎上，增加1個安裝在風包上的壓力變送器MB26，1個AI 708人工智能調節器。用1個電磁閥取代原空壓機上的壓力調節器控制空壓機工作和卸荷。 空壓機經變頻控制辦啟動後，變頻器供給380V、50Hz電源進行打壓。隨著風包壓力的逐漸增加，MB26將風包壓力信號傳遞到AI 708，當達到設定的上限0。65MPa時，AI 708發出兩個指令，一條控制電磁閥動作，使壓風機卸荷；另一條通知變頻器主機開始變頻，在設定的降頻時間內，由50Hz降為20Hz，電機作超低速運行。 隨著裝卸載系統工作，風包內風壓逐漸下降，當AI 708判斷由MB26送來的壓力信號達到下限0。50MPa時，發出兩個指令分別控制電磁閥動作，使壓風機處於工作打壓狀態。同時，變頻器由20Hz升頻，經過設定的升頻時間達到精密過濾器50Hz，為電機正乾燥機常供電，完成一個控制的全過程。如此循環進行，實現自動變頻控制。 4 應用情況 自2001年5月開始使用變頻器控制以來，通過使用前後的測試數據證明，該變頻器控制在節能方面有很大成效。

（1）電力消耗有明顯降低，在主井裝卸載系統正常用風的情況下，測得使用前後的數據見表1。 按空壓機平均每天使用21h、電價0。50元/度計，年節約電費支出可達5。145萬元。 （2）節省潤滑油，降低噪聲 由於變頻控制在卸荷時轉速降低，注油器注油量僅為正常轉速的60。5%，油泵此時供傳動機構的注意到滑油壓力下降為不低於0。1MPa，供油量降低1/3，算上延長換油時間節約的油量，則總的耗油量為沒使用變頻器時的50%。 另外，在卸荷狀態下，噪聲由74。5dB降為69dB，可見其機械磨損降低，大大減少維修量及配件消耗。兩項年節約可達4。5萬元。這樣一年即收回全部投資。 5 結語 使用變頻器對壓風機進行節能改造，技術上安全可行，節能方面效果明顯，也減少了設備磨損，延長了設備的使用壽命，具有一定的推廣應用價值。同時本變頻控制裝置，再設一套帶閉鎖功能的切換電路，即可實現1台變頻主機帶2台壓風機（1台工作，1台備用），這樣減少了1台變頻器投入，經濟效益將會更加顯著。



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