CN201599196U - 螺杆空压机的节电系统 - Google Patents

Abstract

螺杆空压机的节电系统，它涉及一种空压机的节电系统。它解决了螺杆空压机运行时电能浪费的问题。它的变频器的电源输出端与第二交流接触器的动端连接；所述第二交流接触器的静端与螺杆空压机电机的电源输入端连接；螺杆空压机内压力传感器的压力信号输出端与控制模块的控制信号输入端连接；开关量采集电路的开关量信号输出端与控制模块的开关量信号输入端连接；所述控制模块的控制信号输出端与变频器的控制信号输入端连接。本实用新型适用于螺杆空压设备。

Description

螺杆空压机的节电系统

技术领域

本实用新型涉及一种空压机的节电系统。

背景技术

螺杆空压机是现代空压设备，但是，这种设备浪费电能严重。螺杆空压机电能浪费严重的原因是由其工作方式所决定的，具体为：现有的螺杆空压机都是按加载到卸载再由卸载到加载的过程周而复始运行，以此保持空压系统的气体压力的；如加载额定值为0.6mpa、卸载额定值为0.8mpa，即当空压系统压力低于0.6mpa时空压机打开进气通道进行加载，当空压系统压力大于0.8mpa时空压机关闭进气通道停止加载（电机拖动着空压机继续运行，此时空压机进气口关闭，没有可压缩的气体，为空载运行），而此时空压系统所供给的气动设备依然在工作，对压缩气体仍有需求，因此导致空压系统压力下降，当下降至低于0.6mpa时空压机进气通道打开，作加载运行来满足空压系统对压力的需要。在这个过程中电能在两个方面产生了浪费：一、气体压差导致的浪费，气体压力越高对产生气体压力的能源消耗越大，然而又不能把压差定的太小，因为频繁的加载、卸载对气压系统及电力系统影响太大，无法保证供气质量与企业低压电力系统的稳定性，很大程度上会缩短加载阀的使用寿命。理论与实践都表明：当气体压力增加0.1mpa耗电量增加13%，即当气体压力从0.6mpa到0.8mpa这个过程中，电能被消耗了26%，而且带来的负作用是气体压力越高空压机做功越大，工作温度也越高，电能是以热能的形势转化导致浪费，同时对空压设备及对空压油的影响好是显而易见的。二、卸载至加载时段电机拖动空压机依然在运行，对电能产生了浪费，浪费程度基本在该设备额定功率值的30%左右。

发明内容

本实用新型是为了解决螺杆空压机运行时电能浪费的问题，从而提出一种螺杆空压机的节电系统。

螺杆空压机的节电系统，它包括第一交流接触器和螺杆空压机电机，所述第一交流接触器的动端与外部供电电源输出端连接，所述第一交流接触器的静端与螺杆空压机电机的电源输入端连接；它还包括控制模块、第二交流接触器、互锁电路、变频器、螺杆空压机内压力传感器和开关量采集电路，变频器的电源输入端与外部供电电源输出端连接，所述变频器的电源输出端与第二交流接触器的动端连接；所述第二交流接触器的静端与螺杆空压机电机的电源输入端连接；螺杆空压机内压力传感器的压力信号输出端与控制模块的压力信号输入端连接；开关量采集电路的开关量信号输出端与控制模块的开关量信号输入端连接；所述控制模块的控制信号输出端与变频器的控制信号输入端连接，互锁电路4的第一控制信号输出端与第一交流接触器的控制信号输入端连接，所述互锁电路的第二控制信号输出端与第二交流接触器的控制信号输入端连接。

本实用新型根据螺杆空压机的用气量的大小作适应性的加速或减速运行，节电效果好；同时，本实用新型在完成卸载后马上停机，不会产生空转现象，进一步节省电能，节电率达到20%-80%。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，螺杆空压机的节电系统，它包括第一交流接触器1和螺杆空压机电机6，所述第一交流接触器1的动端与外部供电电源输出端连接，所述第一交流接触器1的静端与螺杆空压机电机6的电源输入端连接；它还包括控制模块2、第二交流接触器3、互锁电路4、变频器5、螺杆空压机内压力传感器7和开关量采集电路8，变频器5的电源输入端与外部供电电源输出端连接，所述变频器5的电源输出端与第二交流接触器3的动端连接；所述第二交流接触器3的静端与螺杆空压机电机6的电源输入端连接；螺杆空压机内压力传感器7的压力信号输出端与控制模块2的压力信号输入端连接；开关量采集电路8的开关量信号输出端与控制模块2的开关量信号输入端连接；所述控制模块2的控制信号输出端与变频器5的控制信号输入端连接，互锁电路4的第一控制信号输出端与第一交流接触器1的控制信号输入端连接，所述互锁电路4的第二控制信号输出端与第二交流接触器3的控制信号输入端连接。

原理：本实用新型是针对目前螺杆空压机在生产中形成巨大电能浪费而设计的，它由两部分技术组合而成：一、变频恒压技术：从生产实践中可以获知，空压机的下限压力是完全可以满足生产需要的。因此本方法采用了恒压技术将气体压力进行恒压处理，即利用变频调速原理使空压机可根据生产实际需要压缩气体的多少产生相适应的压缩气体，实现供需平衡，完成恒压供气。具体方法是：空压系统压力值采样，然后将压力信号转换成可根据气体压力变化的电信号并反馈给变频器，变频器根据当前检测到的压力值与人们给定压力值进行PID比较运算，获得螺杆空压机的调速参数，变频器根据所述调整参数控制空压机电机作相应转速的调整，电机在不同的转速下拖动空压机产生相应的气体压力产出，以达到供气量与用气量的平衡，从而形成了闭环控制系统。由于恒压控制点定位于空压机的下限压力值，所以没有下限值以上的气体压力产生，也就没有多余的电能浪费，节约了约26%的电能。二、停机技术：上述的是空压机恒压理想状态，由于生产用气量随时都在变化，有时生产线在很多情况下用气量很少或根本就不使用压缩气体，但是只要空压机转它就会产生压缩气体，破坏供需平衡状态，其结果是：闭环控制系统检测到空压系统气体压力大于空压机的下限压力，变频器控制电机减速运行，空压系统气体压力值越高则减速越低，直至减速到下降频率值（加载时不可停机否则会产生严重故障），空压机依然运行，空压机产生压缩气体，由于生产线用气很小，空压系统气体压力增加，直至达到空压机上限压力值卸载。停机技术是利用变频器的柔启动/柔停机原理完成，当空压系统压力达到上限值时，控制模块2输出控制信号给变频器5，使其减速停机。当空压系统压力低于空压机设定的下限压力时，控制模块2输出延时信号给变频器5，令其运行加载。延时电路作用有二：1、防止电机末启动加载产生严重故障。2、防止变频器低速启动时启动转矩末到，产生跳机现象。通过以上两方面的节电技术措施后，螺杆空压机的节电效果非常明显，节电率都30%-70%之间，一台110千瓦空压机每天节约的电量基本在300-1200度之间。

螺杆空压机专用节电技术不但解决了螺杆空压机对电能的严重浪费现象，而且在节能的同时大大延长了空压机的使用寿命，原理；1、由于空压机是根据用气量的大小作不等的减速运行。比如螺杆空压机现在运行频率为25HZ，即原来的二分之一，若原螺杆空压机在工频状态下的转速为每分钟3000转，那现在为1500转，很明显看到每小时可减小90000转，磨损减少，延长了使用寿命，降低维修成本。2、螺杆空压机使用节电技术后，卸载后马上停机，没有了空转现象，减少了运行时间，延长了使用寿命。3、由于变频器启动与停止都是柔性进行的，延长了传动部分及电机的使用寿命。4、一般情况下没有下限压力以上的气体压力，空压机做功明显减少，空压机工作温度大幅度下降，延长了器件与空压油的使用时间。一般情况下一百千瓦空压机每更换一次空压油的费用基本在5000-10000元之间，大约每年需要更换3次左右，使用螺杆空压机节电技术后，由于温度降低，空压油可以一年更换一次即可。

具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的螺杆空压机的节电系统的区别在于，控制模块2为PLC。

具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式一或二所述的螺杆空压机的节电系统的区别在于，变频器5为SY3200型变频器。

具体实施方式四、本具体实施方式与具体实施方式一或二所述的螺杆空压机的节电系统的区别在于，变频器5为SVF3000型变频器。

Claims (4)

1.螺杆空压机的节电系统，它包括第一交流接触器（1）和螺杆空压机电机（6），所述第一交流接触器（1）的动端与外部供电电源输出端连接，所述第一交流接触器（1）的静端与螺杆空压机电机（6）的电源输入端连接；其特征是：它还包括控制模块（2）、第二交流接触器（3）、互锁电路（4）、变频器（5）、螺杆空压机内压力传感器（7）和开关量采集电路（8），变频器（5）的电源输入端与外部供电电源输出端连接，所述变频器（5）的电源输出端与第二交流接触器（3）的动端连接；所述第二交流接触器（3）的静端与螺杆空压机电机（6）的电源输入端连接；螺杆空压机内压力传感器（7）的压力信号输出端与控制模块（2）的压力信号输入端连接；开关量采集电路（8）的开关量信号输出端与控制模块（2）的开关量信号输入端连接；所述控制模块（2）的控制信号输出端与变频器（5）的控制信号输入端连接，互锁电路（4）的第一控制信号输出端与第一交流接触器（1）的控制信号输入端连接，所述互锁电路（4）的第二控制信号输出端与第二交流接触器（3）的控制信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的螺杆空压机的节电系统，其特征在于控制模块（2）为PLC。

3.根据权利要求1或2所述的螺杆空压机的节电系统，其特征在于变频器（5）为SY3200型变频器。

4.根据权利要求1或2所述的螺杆空压机的节电系统，其特征在于变频器（5）为SVF3000型变频器。

Images