CN206625961U - 一种造纸厂空压机组变频控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种造纸厂空压机组变频控制装置，属于设备节能控制技术领域。它包括两台或以上的空压机、变频器、PLC控制器和储气罐，空压机的输气管道并联后与储气罐连接，储气罐由出气管连接至用气设备；空压机电机的动力回路包括第一回路和第二回路，其中第一回路通过第一开关、变频器连接至电源线，第二回路通过第二开关直接连接至电源线；PLC控制器的输出节点分别连接至第一开关和第二开关的控制线圈，通过接通和断开控制线圈，实现空压机电机的工频和变频运行之间的自动切换。本实用新型具有结构简单、设计合理、易于制造的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于设备节能控制技术领域，更具体地说，涉及一种造纸厂空压机组变频控制装置。
背景技术
造纸厂根据工艺状况配置了多台空压机，空压机电机仍然采用传统的星三角启动方式，由于空气压缩运行系统的缺陷，每台压缩机均存在各自频繁加载卸载的现象，导致星三角启动电流大，一方面电能的大量浪费；另一方面频繁起停大电流对系统元器件的冲击，缩短使用寿命。
经检索，公开号CN203348055U的中国专利公开了一种空压机变频控制系统，包括工频电路、空压机和储气罐，工频电路和变频器的输入端与外部电网相连，输出端与空压机电连接，空压机输出口连通储气罐，储气罐上设有与PID控制电路的输入端相连的压力传感器，PID控制电路的输出端与变频器相连；当空压机在变频器出现故障时，运行变频器工频运行切换控制功能，切换成工频电路控制空压机继续运行。该系统是通过变频器的工频运行切换控制功能来实现变频和工频控制方式的切换，一旦变频器出现故障，其切换控制功能可能会受到影响，无法保证其工作可靠性。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有空压机频繁加载卸载而导致星三角启动电流大，造成电能的大量浪费和大电流对系统元器件的冲击，缩短使用寿命的问题，本实用新型提供一种造纸厂空压机组变频控制装置，降低空压机电机空载时的电流，实现节能降耗，同时空压机软启动，启动电流小，减小电器元件所受的电冲击，避免损坏。
2、技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
本实用新型的一种造纸厂空压机组变频控制装置，包括两台或以上的空压机、变频器、PLC控制器和储气罐，空压机的输气管道并联后与储气罐连接，储气罐由出气管连接至用气设备；空压机电机的动力回路包括第一回路和第二回路，其中第一回路通过第一开关、变频器连接至电源线，第二回路通过第二开关直接连接至电源线；PLC控制器的输出节点分别连接至第一开关和第二开关的控制线圈，通过接通和断开控制线圈，实现空压机电机的工频和变频运行之间的自动切换。
作为本实用新型的进一步改进，还包括压力传感器，压力传感器安装在出气管上，且与PLC控制器电气连接，通过检测出气管的供气压力并反馈给变频器。
作为本实用新型的进一步改进，所述储气罐上设置有压力显示仪表，压力显示仪表与PLC控制器电气连接；压力显示仪表内置有蓝牙模块和存储模块，压力显示仪表显示实时的压力数据，并将实时数据存储于存储模块中，并由蓝牙模块传输至终端设备上。
作为本实用新型的进一步改进，所述空压机包括一LC滤波器，防止非正弦波干扰空压机控制器，有效保护空压机的使用寿命。
作为本实用新型的进一步改进，所述储气罐底部设置有排气阀，由于空压机无法将空气中的水分全部除去，在储气罐高压状态下，少量的水分凝结沉积至储气罐底部，定期打开排气阀，排放储气罐中的水。
作为本实用新型的进一步改进，所述排气阀为电磁阀，电磁阀与PLC控制器电气连接，实现自动化控制。
作为本实用新型的进一步改进，所述PLC控制器采用西门子S7-200PLC。
作为本实用新型的进一步改进，所述电磁阀为脉冲电磁阀。
3、有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型的变频控制装置改变了现有的单点控制模式，实现集中控制多台空压机同时低频运行，在需要提高用气量时再提高变频器频率，减少了加载卸载次数，避免了极大的浪费与损耗；根据空压机的工况，一般节能比例在80％；同时空压机的软启动减少了对电机电气元件的电冲击，启动电流小，延长了电机和接触器的寿命；
(2)本实用新型的变频控制装置实时调整供气气量，保证空压机组供气气量与实际需要气量实时匹配，根据总管的需求来运行空压机，压力可以稳定在0.2Bar以内，稳定的压力，减少了系统的能耗及波动，对生产的稳定性起到很好的作用。
(3)本实用新型的变频控制装置可以根据用气需求，设定好系统的目标压力，高效节能控制系统就能根据监测到的实际压力对空压机进行相应的变频调速控制，调速范围控制在30Hz～50HZ；变频系统运行时，变频器同时监视20多个参数，如电流、电压、转速、力矩、用电量等等，系统的智能化程度提高；
(4)本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。
附图说明
图1为本实用新型造纸厂空压机组变频控制装置的结构框图。
图中：1、空压机；2、变频器；3、PLC控制器；4、储气罐；4-1、排气阀；5、输气管道；6、出气管；7、用气设备；8、第一开关；9、第二开关；10、压力传感器；11、压力显示仪表；12、LC滤波器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
实施例1
如图1所示，本实用新型的一种造纸厂空压机组变频控制装置，包括一组四台空压机1、变频器2、PLC控制器3和储气罐4，空压机1的输气管道5并联后与储气罐4连接，储气罐4由出气管6连接至用气设备7；空压机1电机的动力回路包括第一回路和第二回路，其中第一回路通过第一开关8(KM1；KM3；KM5；KM7)、变频器2连接至电源线，第二回路通过第二开关9(KM2；KM4；KM6；KM8)直接连接至电源线；PLC控制器3的输出节点分别连接至第一开关8(KM1；KM3；KM5；KM7)和第二开关9(KM2；KM4；KM6；KM8)的控制线圈，通过接通和断开控制线圈，实现空压机1电机的工频和变频运行之间的自动切换。
本实施例中的PLC控制器3为市场上销售的多款PLC控制器，这里选择为西门子S7-200PLC控制器。
实施例2
本实施例的一种造纸厂空压机组变频控制装置，结构与实施例1类似，不同之处在于，变频控制装置还包括一压力传感器10，压力传感器10安装在出气管6上，且与PLC控制器3电气连接，通过检测出气管6的供气压力并反馈给变频器2。
实施例3
本实施例的一种造纸厂空压机组变频控制装置，结构与实施例1类似，不同之处在于，储气罐4上设置有压力显示仪表11，压力显示仪表11与PLC控制器3电气连接；压力显示仪表11内置有蓝牙模块和存储模块，压力显示仪表显示实时的压力数据，并将实时数据存储于模块中，并由蓝牙模块传输至终端设备上。
实施例4
本实施例的一种造纸厂空压机组变频控制装置，结构与实施例1类似，不同之处在于，所述空压机包括一LC滤波器12，防止非正弦波干扰空压机控制器，有效保护空压机1的使用寿命。
实施例5
本实施例的一种造纸厂空压机组变频控制装置，结构与实施例1类似，不同之处在于，储气罐4底部设置有排气阀4-1，由于空压机1无法将空气中的水分全部除去，在储气罐4高压状态下，少量的水分凝结沉积至储气罐底部，定期打开排气阀4-1，排放储气罐中的水。
在本实施例中，排气阀4-1为脉冲电磁阀，脉冲电磁阀与PLC控制器3电气连接，实现自动化控制。
以下给出了在未使用本实用新型的运行数据：
| 1号机/110002 | 2号机/110005 | 3号机/110006 | 4号机/110007 | |
| 运行时间/h | 882 | 4248 | 3424 | 2431 |
| 加载时间/h | 244 | 1020 | 1583 | 1755 |
根据上述显示的运行数据，机组的平均加载率5898/14051＝42％，加载率高。而使用本实用新型的运行后，机组的平均加载率低，可以通过变频进行控制，实现节能80％。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种造纸厂空压机组变频控制装置，其特征在于，包括两台或以上的空压机(1)、变频器(2)、PLC控制器(3)和储气罐(4)，空压机(1)的输气管道(5)并联后与储气罐(4)连接，储气罐(4)由出气管(6)连接至用气设备(7)；空压机(1)电机的动力回路包括第一回路和第二回路，其中第一回路通过第一开关(8)、变频器(2)连接至电源线，第二回路通过第二开关(9)直接连接至电源线；PLC控制器(3)的输出节点分别连接至第一开关(8)和第二开关(9)的控制线圈，通过接通和断开控制线圈，实现空压机(1)电机的工频和变频运行之间的自动切换。
2.根据权利要求1所述的造纸厂空压机组变频控制装置，其特征在于，还包括压力传感器(10)，压力传感器(10)安装在出气管(6)上，且与PLC控制器(3)电气连接，通过检测出气管(6)的供气压力并反馈给变频器(2)。
3.根据权利要求1所述的造纸厂空压机组变频控制装置，其特征在于，所述储气罐(4)上设置有压力显示仪表(11)，压力显示仪表(11)与PLC控制器(3)电气连接；压力显示仪表(11)内置有蓝牙模块和存储模块，压力显示仪表(11)显示实时的压力数据，并将实时数据存储于存储模块中，并由蓝牙模块传输至终端设备上。
4.根据权利要求1所述的造纸厂空压机组变频控制装置，其特征在于，所述空压机(1)包括一LC滤波器(12)。
5.根据权利要求1所述的造纸厂空压机组变频控制装置，其特征在于，所述储气罐(4)底部设置有排气阀(4-1)。
6.根据权利要求5所述的造纸厂空压机组变频控制装置，其特征在于，所述排气阀(4-1)为电磁阀，电磁阀与PLC控制器(3)电气连接。
7.根据权利要求1所述的造纸厂空压机组变频控制装置，其特征在于，所述PLC控制器(3)采用西门子S7-200PLC。
8.根据权利要求6所述的造纸厂空压机组变频控制装置，其特征在于，所述电磁阀为脉冲电磁阀。
Priority Applications (1)
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| CN201720346236.XU CN206625961U (zh) | 2017-04-02 | 2017-04-02 | 一种造纸厂空压机组变频控制装置 |
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| CN206625961U true CN206625961U (zh) | 2017-11-10 |
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