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汇川变频空压机节能改造介绍11.2


汇川矢量变频空压机控制方案

一.矢量变频空压机节能原理 矢量变频空压机节能原理
变频器矢量控制技术是将电动机定子电流分解为正交的励磁电流和转矩电 流两个分量,分别进行控制。使电机在低频(0.5HZ)时,也能保证 150%的输出 扭矩。从而使空压机能够完成休眠、带载直接启动等等功能。由于采用了矢量变 频技术,使电机电流使用率大幅提高,实现最大限度的节能。 可变流量, 1. 可变流量,避免加卸载控制的浪费 如图 1 所示,工频控制时,机组需要频繁对电磁阀进行加卸载,每次加卸载都 会有电流突变,而变频控制时,变频器通过调节电机转速,根据实际需求气量产 气,既降低了高负载运行电流,也避免了卸载浪费损耗.

图 1 工频、变频控制电流特性对比

2.恒压供气,避免压差产生的浪费 恒压供气, 恒压供气 如图 2 所示,工频机组是通过设定“工作压力上限”和“工作压力下限”,排气 压力在工作压力上限和下限之间不停的浮动。 而变频机组则可以根据实际的用气 量自动调节电机的转速;并采用了先进的 PI 调节算法,使排气压力稳定在设定压 力 0.01Mpa 的位置。 例如:假设实际用气压力为 7Bar,工频机组设定“工作压力上限”和“工作压 力下限” 分别为 6bar 和 8bar。 压力就在 8bar 和 6bar 之间浮动, 而电磁阀在 8bar 时卸载,6bar 时加载,2bar 压差就带来了高负荷电流损耗。图中阴影部分即为 节省的能耗。

图 2 变频、工频控制气压对比图

矢量变频空压机特点: 二.矢量变频空压机特点: 矢量变频空压机特点
1. 省电 矢量变频空压机采用矢量变频节能技术,具体原理参见变频空压机节能原理 一节。 2. 供气压力恒定 普通空压机,通过设定“工作压力上限”和“工作压力下限”将气压稳定在 一定的范围,这就导致,气压必定是不稳定的,而且有很大的浪费,降低生 产效率,严重的会降低产品质量。而矢量变频空压机通过内部 PI 调节,可以 产生恒定气压。 矢量变频器的高速响应对用气突变的应用场所特别的适合. 如工业控制用汽 缸/袜机等等. 3. 噪音低 变频空压机启动、运行平稳,没有普通螺杆机的频繁加卸载声。如果采用双 变频控制(主电机、风机双变频),则效果更好,而且空压机排气温度可以 控制在±2 度以内,避免散热器结露。 4. 对电网冲击小(自发电用户装机容量小) 对电网冲击小(自发电用户装机容量小) 变频空压机启动电流小,电磁阀加、卸载时电流平稳升、降,对电网冲击小, 因此配电容量也比非变频空压机的要小。 5. 减少机械损耗、提高使用寿命 减少机械损耗、 变频空压机减少了电磁阀的频繁加、卸载,提高电磁阀的使用寿命,避免长 期高速运行对机组的损耗。而且电磁阀在初次上电后,几乎不再动作,既延 长使用寿命,也延长了它的维护周期,节省运行费用。 6. 休眠功能 在用气量很小,或是不用气的情况下,系统会进入休眠状态.实现最大限度的 节能.在休眠中,实际压力达到休眠唤醒压力时,变频器高速响应,立即启动.

休眠功能有效时,变频器必须工作在矢量模式.

变频空压机节能分析(参考数据 三.变频空压机节能分析 参考数据 变频空压机节能分析 参考数据)
举例一台 55KW 的普通机组,平均产气只占额定排气量的 70%,一年运行 8000 小 时,电费 0.7 元/度,与变频机组相比,普通机组将产生两个损耗: A、空载损耗 B、压差损耗, 其中: A、空载损耗: 30%卸载时间×卸载时所产生的空载电流损耗(45%×55KW/小时)×8000 小 时/年×0.7 元/度=41580 元/年 B、压差损耗: 70%加载时间×高出 2bar 压差所带来的损耗(14%×55KW/小时)×8000 小 时/年×0.7 元/度=30184 元/年。 综上所述,变频机组交普通机组节能 41580+30184=71764 元/年, 按照上述方法计算得到各种功率变频机组每年省电金额: 按照上述方法计算得到各种功率变频机组每年省电金额:
功率/KW 省电/万 元 7.5 0.97 11 1.43 15 1.96 22 2.86 37 4.83 55 7.17 75 9.78 90 11.70 110 14.35 250 32.6

四.改造主电路图

五.用户实际图片效果
图一为 400KW 空压机变频器改造图 /图二为 160KW 变频器空压机配套图


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