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        變頻空壓機調速節能原理認知

        編輯:上海耀全機電設備有限公司  時間:2018-11-15

          行業內都在說永磁變頻節能,但具體是怎樣節能的呢?在什么樣的情況下不建議用永磁變頻

          裝在空壓機上的電機一般是標準的三相鼠籠式交流電動機,當接到工頻電源時電機的轉速是改變不了的??諌簷C只能工作在電機的全速狀態,加載如此,卸載也是如此。用戶的用氣量是波動的,為用戶配置的空壓機是按最大用氣量配置的,當用氣量不是最大時,空壓機依然是按額定的排氣量排氣,系統壓力就會升高,這樣空壓機就會卸載,持續空載運行一段時間后停機。

          如果改變電機的轉速,就不同了。速度降低,排氣量就降低,在變頻空壓機中,電機的速度是和電源的頻率成正比的,改變電源的頻率就可改變電機的轉速,從而改變空壓機系統的排氣量,耗能降低,這樣就相當于可以控制排氣量,用多少的氣量就生產多少的壓縮氣體,不像工頻控制,用不了就放空,卸載,增加了噪音,浪費了能源。

         1.變頻空壓機系統通過壓力閉環,根據供氣系統負載變化,調整空氣壓縮機電機的轉速保證系統壓力恒定,壓縮機電機的轉速下降,從電網吸收的電能就會大大下降。

          由流體力學可知,P(功率)=Q(流量)╳ H(壓力),流量Q與轉速N的一次方成正比,壓力H與轉速N的平方成正比,功率P與轉速N的立方成正比,如果機組的效率一定,當要求調節流量下降時,轉速N可成比例的下降,而此時軸輸出功率P成立方關系下降。即機組電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關系。

          由于電機為直接啟動或Y/ 啟動,啟動電流等于(5-7)倍額定電流,這樣會對機電設備和供電電網造成嚴重的沖擊,而且還會對電網容量要求過高,啟動時產生的大電流和震動對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求,延長了設備和閥門的使用壽命,節省了設備的維護費用。

         2. 變頻空壓機和普通空壓機的沖擊性的比較

          傳統空壓機采用的是Y-△起動方式,電機的起動電流是其額定電流的5~7倍,一臺90KW的電動機的起動電流將達到600A。在如此大的電流沖擊下,接觸器、電機的使用壽命大大下降。同時,起動時的機械沖擊,容易對空壓機配件、軸承、閥門、管道等造成破壞,從而增加維修量和備品、備件費用。傳統空壓機靠儲氣罐對系統壓力進行緩沖,在用氣少時機組自動停機,待用氣量增加時機組自動啟動,因此為了避免機組頻繁啟動只能增加儲氣罐的容量。

          變頻空壓機由于采用變頻器拖動電機,變頻器具有軟啟動的作用,替代原Y-△起動方式,平穩起動,電流沖擊大大減少,并且簡化了系統接線。變頻空壓機的起動過程是一個斜坡加速過程,故減小了起動時的冷油粘滯阻力,對整個系統,特別是螺桿壓縮機的沖擊大大減小。

           3、空壓機壓力調節精度

          傳統空壓機為卸載壓力到時卸載,上載壓力到時上載,壓力波動范圍大。

          變頻空壓機系統通過PID調節器實現壓力閉環,系統在設定的壓力點工作時,保持壓縮空氣系統的壓力恒定。當用戶用氣量增加時,壓力的輕微降低通過PID調節器的作用使變頻器的輸出頻率升高,從而使壓力上升;當系統用氣量減小時壓力的輕微上升同樣通過PID調節器的調節作用使變頻器的輸出頻率降低,從而使實際壓力降低,由此實現系統壓力保持恒定。

          穩定的壓力對壓力敏感的工藝過程是非常重要的,對后處理設備也是有影響的。為了獲得穩定的壓力,要有一個大的儲氣罐。用了變頻控制系統的話,就不需要大的儲氣罐了。如果空壓機輸出的壓力穩定的話,能更經濟的配置干燥機。當空壓機的壓力輸出波動大,空壓機的壓力低的話,而干燥機的容量是按照額定的壓力配置的話,干燥機就會過載,就有水分通過干燥機,或者干燥機高壓保護開關動作。過濾器也是一樣,在額定的流量的情況下,過濾效果最好。

          多項數據表明,變頻空壓機較普通空壓機的性能和節能上都有較好的優勢。


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