湖南变频器在空压机改造中的应用

来源:开山空压机 发布时间:2020-05-10 13:56:16 点击数: 0

原系统工况
  一、空压机工作原理简述:
  工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动,使转子齿槽之间
  的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端,阴转子的槽也阳转子齿被主电机驱动而旋转。
  原空压机的主电机功率为75KW,运行方式为星-角减压起动重于后全压运行。具体操作程序为:按下启动按钮,控制系统接通启动器线圈并打开断油阀,空压机在卸载模式下启动,这时进气阀处于关闭位置,而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。等降压2秒后空压机开始加载运行,系统压力开始上升。如果系统压力上升到压力开关上限值,即起跳压力,控制器使进气阀关闭,油气分离器放气,压缩机空载运行,直到系统压力跌到压力开关下限值后,即回跳压力下,控制器使进气阀打开,油气分离器放气阀关闭,压缩机打开,油气分离器放气阀关闭,压缩机满载运行。
  二、原系统工况存在的问题
  1、 主电机虽然星-角减压起动,但起动时的电流仍然很大,会影响电网的稳定及其它用
  电设备的运行安全。
  2、 主电机时常空载运行,属非经济运行,电能浪费严重。
  3、 主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。
  4、 主电机工频起动设备的冲击大,电机轴承的磨损大,所以设备维护工作时对机械量大。
  变频改造方案:
  一、变频改造方案设计原则
  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、 系统应具有变频和工频两套控制回路。
  3、 系统具有开环和闭环两套控制回路。
  4、 一台变频器能控制两台空压机组,可用转换开关切换。
  5、 根据空压机的工况要求,系统应保障电动机具有恒转矩运行特性一。
  6、 为了防止非正弦波干扰空压机控制器,变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。
  7、 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。
  8、 考虑到系统以后扩展问题,变频器应满足将来工况扩展的要求。
  二、变频器的选型
  根据上述原则,经过多方调研、比较,最后我们选择赛普信公司生的SP500-G系列通用
  型变频器,使该系统能够满足上述工况要求。
  1、SP500-G变频器的频率精度:数字设定为±0.01%;模拟设定为±0.2%。可使压力波动范围满足设计要求。
  2、系统设计了变频和工频两套主回路。
  3、系统设计了闭环与开环两套控制回路。
  4、使用转换开关可使变频器任意控制两台空压机组中的一台。
  5、 SP500-G型变频器适用恒转矩特性负载,该变频器还具有转矩补偿和提升的功能。
  6、 在该变频器上端加装输入电抗器,有效的抑制了变频器对电网的干扰。
  7、 在该变频器下端加装输出电抗器,保障了低频运行时电机温度噪音不超过允许范围。
  8、 选用90KW的变频器控制75KW的电动机,在一定程度上满足了将来工况扩展要求。
  三、改造方案原理
  由变频器,压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机
  转速,使储气罐内空气压力稳定在设定范围内,进行恒压控制。
  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步,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。
  四、系统调试
  调试工作分成两部分:
  第一, 先根据工艺要求、电机参数、负载特性预调变频器参数。
  第二, 系统联动调试。
  在完成变频器设定参数调整及空载运行后,进行系统联动调试。调试的主要步骤:
  1、 将变频器接入系统。
  2、 进行工频旁路的运行。
  3、 进行变频回路的运行,其中包括开环与闭环控制两部分调试:
  开环:此时主要观察变频器频率上升的情况,设备的运行声音是否正常,空
  压机的压力上升是否稳定,压力变送器显示是否正常,设备停机是否正常等。如一切正常,则可进行闭环的调试。
       闭环:主要依据变频器频率上升与下降的速度和空压机压力的升降相匹配,不要产生压力振荡,还要注意观察机械共振点,将共振点附近的频率跳过去。
  空压机变频改造后的效益
  1、节约能源
 


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