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03空压机变频改造原理介绍（以螺杆机为例）变频调速技术近年来发展迅速，并在许多领域发挥了重要的作用。由于许多螺杆式空压机运行方式是加载、减载方式。减载时电机空转,那么能源都被白白的浪费了，而电动机转速自身不能改变，只能通过改变电机频率来调节转速。变频控制即通过改变电动机的转速来控制空压机单位时间的出风量，从而达到控制管路的压力。原理如下:通过压力变送器测得的管网压力值与压力的设定值相比较，得到偏差，经PID调节器计算出变频器作用于异步电动机的频率值。由变频器输出的相应频率和幅值的交流电，使电动机上得到相应的转速。那么空压机输出相应的压缩空气至储气罐，使之压力变化，直到管网压力与给定压力值相同。04 空压机变频改造方案1．系统方案实例空压机拖动系统具有恒转矩性质，电动机的轴功率PL与转速n成正比。大多处于长时间连续运行状态，但负载大小常有变动，为连续变动负载。飞轮力矩大，故要求有较大的启动转矩。启动次数少，对升、降速时间无特殊要求。大多有自动卸载与装载装置，在自动卸载或装载时，负载将突变。由于空压机不排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，选型时要按照Zui大需求来确定变频器功率，变频器要留一些余量。传统空压机大多是采用星三角降压启动，但工频启动时电流仍然能达到额定电流的2～3倍，冲击大，会影响到电网的稳定性。且大多数空压机是连续运行，由于一般空压机的电机本身不能根据压力需求的变动来实现降速，使电机输出功率与现场实际压力需求量相匹配，导致在用气量少的时候仍然要空载运行，采用富凌空压机专用变频器改造后，可以根据压力信号调整电机转速，平稳的调整储气罐压力，减小对电网的冲击，达到节能的目的。以某机械厂使用的一台英格索兰EP100螺杆式油冷型空压机为实例，电动机的功率为75KW，Zui大的空气压力为0.86MPa。设备改造前空压机工作在工频状态，压力采用两点控制（上、下限控制），即当空压机气缸内压力达到设定值上限时，空压机通过本身的油压关闭进气阀；当压力下限降到设定值下限时，空压机打开进气阀，调节压力为0.6MPa，超过设定压力则空压机卸载。由用气车间生产的工作状况决定了用气量的时常变化，这样就导致了空压机频繁的加载和卸载。加载时电机电流为120A，卸载时电机电流为60A，对电动机、空压机和电网冲击较大。卸载运行时不产生压缩空气，电动机呈空载状态，其用电量为满负荷的60%，浪费较大。在保留原工频系统情况下，增加变频系统，做到了工频∕变频互锁切换。通过外部控制电路，使空压机启停操作步骤如前，原有监控仪表的油温、油压等仪表仍然保留使用。本系统采用压力闭环控制，在原来的压力储气罐上加装一个压力传感器，将压力信号转换为4～20mA的电流信号送到变频器内部的PID调节器，调节器将信号与压力设定目标值进行比较运算后输出控制信号。变频器依据该信号输出频率，改变电动机的转速，调节供气压力，保持压力的恒定，使空压机始终处于节电经济运行状态。2．空压机系统图示 3．改造基本原理图 4．参数设定序号功能码名称设定值设定值意义1F0.01运行指令通道1端子控制2F0.03频率指令选择5采用PID调节3F0.06下限频率20Hz4F1.01电机额定功率根据电机设定电机额定功率5F1.02电机额定频率根据电机设定电机额定频率6F1.03电机额定电压根据电机设定电机额定电压7F1.04电机额定电流根据电机设定电机额定电流8F2.03多段速一1210F2.14CI下限值2.10CI端子对应下限值11F4.19按实际需要压力设定PID给定值12F4.20PID反馈1CI模块电流输入13F4.22PID比例增益5．0此参数可调节PID调节的快慢14F7.27频率给定低于下限时动作0低于下限值时以下限频率运行15F4.30多段速一40.0以20Hz运行控制接线图： 变频改造接线图                      改造前空压机控制电路5．注意问题电动机经过变频器变频运行后，转速降低，其电机风扇的散热效果也降低。空压机的转速越低，润滑油的耗量也就越小，其润滑效果越差。在满足生产工艺的要求下，压力设定越低，电动机耗电就越小。故综合节能效果和空压机的机械特性，把系统压力设定在为0.6MPa运行。既满足空压机散热和润滑的需要，又能降低电能损耗。6．节能效果使用变频器前空压机用电为58度/小时，使用变频器后加载电流为107A，卸载电流为45A。因采用了PID控制，频率在27Hz～46Hz，工作压力在0.6MPa左右，用电量为45度/小时，每小时节电为13度。每月节电量=13度×24小时×30天=9360度。每月节约电费=9360度×1.00元/度=9360元。经济效益明显，投资回报率很高。