CN201696276U - 空压机恒压供气的变频控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空压机恒压供气的变频控制系统，属于变频控制技术领域。所述系统包括有由380V交流电源通过工频电路依次连接的空压机、储气罐组成的控制系统，工频电路旁还并联设置有变频器连接设置到空压机的控制回路，以及储气罐通过压力变送器连接到变频器的反馈回路。本实用新型提供的空压机恒压供气的变频控制系统具有以下明显的优点：节约了能源；降低了运行成本；提高了压力控制精度；延长了压缩机的使用寿命；降低了空压机的噪音。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变频控制技术领域的技术领域，具体涉及一种空压机恒压供气的变频控制系统。
背景技术
空压机为工厂甚至一股店家常用的动力设备，由于牵涉动力与用电，必须随时监控空压机的压力状况，使其在稳定恒压下运转，才能确保安全与稳定输出压缩空气。然而一股空压机是单纯挤压空气达到所需压力，且是利用电机的固定转速供应空压机运转，因而并无法调整输出压力值。另外当达到需求工作压力值时，超出的多余气体将会释出，形成多余工作的浪费。若增设有计时器时，会在设定的时间内切断电源不再供电给空压机运转，一旦未达到所需压力值时，即必须重新启动该空压机，此时因采用三相电压及电机定速运转的限制，故而需要耗费相当大的电力才能启动该空压机，且易造成内部机件磨损，输出压力也不稳，相对缩短空压机的使用寿命。反之，若一直无法达到所需的工作压力值时，则空压机必须持续运转无法休息，不仅耗费相当多的电力，也缩短空压机的使用寿命。例如，现有技术中的主电机星-角减压起动时的电流很大，会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。空压站配有多台空压机，操作人员根据生产车间用气量的变化来确定开机台数，一股使用5-6台，经常存在空压机的频繁启动与卸载，这样会出现大量的电能浪费。另外，电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。电机工频起动时，对设备的冲击较大，所以设备维护工作量增大。生产车间的供气量不稳定。由于系统无法自动调节供气量，供气量的波动对产品的质量有一定影响。
在生产中，许多设备的能耗都与机组的转速有关，其中油、泵最为突出，这些设备一股都是根据生产中可能出现的最大负荷条件，例如最大流量和扬程进行选择的，但实际生产中所需的流量往往比设计的最大流量小得多，如果所用的电动机是不能调速的，通常只能通过调节阀门的开度来控制流量其结果在阀门上会造成很大的能量损耗。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有空压机不能恒压供气、耗能严重等不足，提供了一种能恒压供气、耗能较少的空压机恒压供气的变频控制系统。
本实用新型的目的是通过以下技术手段实现的：空压机恒压供气的变频控制系统，包括有由380V交流电源通过工频电路依次连接的空压机、储气罐组成的控制系统，所述的工频电路旁还并联设置有变频器连接设置到空压机的控制回路，以及储气罐通过压力变送器连接到变频器的反馈回路。
所述变频器的输入端还连接设置有抑制电磁干扰的装置。
与现有技术相比本实用新型具有以下明显的优点：
1、节约能源；变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是最有实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工况是经济的运行状。
2、运行成本降低；传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机运行成本的77％。通过能源成本降低44.3％，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。
3、提高压力控制精度；变频控制系统具有精确的压力控制能力，使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在0.2bar范围内，有效地提高了工况的质量。
4、延长压缩机的使用寿命；变频器从0Hz起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。
5、降低了空压机的噪音；根据压缩机的工况要求，变频调速改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了空压机运行时的噪音。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的空压机恒压供气的变频控制系统原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述：
如图1中所示的空压机恒压供气的变频控制系统，包括有由380V交流电源通过工频电路依次连接的空压机、储气罐组成的控制系统，所述的工频电路旁还并联设置有变频器连接设置到空压机的控制回路，以及储气罐通过压力变送器连接到变频器的反馈回路。这样设置，由变频器、压力变送器、电机组成压力闭环控制系统，可以自动地调节空压机电机的转速，使储气罐内的空气压力稳定在设定范围内，从而实现了恒压控制。同时，反馈压力与设定压力进行比较运算，实时控制变频器的输出，从而调节电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定压力上。
所述变频器的输入端还连接设置有抑制电磁干扰的装置。这样设置，可以防止非正弦波干扰空压机控制器。
油泵等设备一股都是根据生产中可能出现的最大负荷条件来设计设备的最大流量和扬程等参数。在实际生产中，由于所需的流量往往比设计的最大流量小得多，因此通常采用调整调节阀门的开度来控制流量，但这种方法会在阀门上产生很大的能量损耗。本实用新型实施例通过采用调节电动机转速的方法来控制流量，当电动机转速下降1/2时，流量下降1/2，压力下降1/4，功率下降1/8，即功率与转速成2的3次方的比例下降。本实用新型实施例通过降低电动机转速的方法，可以避免原来消耗在阀门上的功率。本实用新型实施例调节电动机转速是通过安装变频调速装置来实现的。由于此方法符合恒转矩特性，变频降速后的电机转矩不变，拖动力矩恒定，可以保证排量。
根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，空压机变频改造后系统应满足以下要求：1、电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不能超过±0.02Mpa。2、在用电气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。
在具体使用时，空压机的出气口释放阀全部关闭，取消用出气口释放阀调节供气量方式，以避免由此导致的电能浪费，代之以变频器来调整空压机的电机转速来调整气体流量，使电机输出的功率与流量需求基本上成正比关系，始终使电机高效率工作，以达到明显的节电效果。例如：当用气量是额定供气量的50％时，节电率可达40％以上。采用变频控制系统后，可以实时监测供气管路中气体的压力，使供气管路中的气体压力保持恒定，从而提高生产效率和产品质量；由于电机在高效率状态下运行，功率因数较高，降低了无功损耗，节约了大量电能。
另外，本实用新型实施例提供的空压机恒压供气的变频控制系统，还可使电机起动、加载时的电流平缓上升，没有任何冲击；可使电机实现软停，避免发生因电流快速变化所造成的危害，有利于延长设备的使用寿命。同时，该系统还需要保存原释放阀，以便必要时可参与调节，增强系统的可靠性。
总之，本实用新型提供了一种能恒压供气、耗能较少的空压机恒压供气的变频控制系统；采用恒压供气变频控制系统后，不但可节约15～40％的电力费用，延长压缩机的使用寿命，而且还可以实现恒压供气的目的，提高了生产效率和产品质量。
以上所述，仅为本实用新型的一部分具体实施方式，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种空压机恒压供气的变频控制系统，包括有由380V交流电源通过工频旁路依次连接的空压机、储气罐组成的控制系统，其特征在于：所述的工频电路旁还并联设置有变频器连接设置到空压机的控制回路，以及储气罐通过压力变送器连接到变频器的反馈回路。
2.根据权利要求1所述的空压机恒压供气的变频控制系统，其特征在于：所述变频器的输入端还连接设置有抑制电磁干扰的装置。
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