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空压机变频节能原理
螺杆式空压机基本运行方式是加载、减载方式。减载时电机空转 , 能源白白的浪费,如果利用变频器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,具有明显的节能效果。空压机变频节能系统原理如下 : 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,在电动机上得到相应的转速。那么空压机输出对应的压缩空气输出至储气罐,使之压力变化,直到管网压力与给定压力值相同。
变频改造注意事项
(1) 空压机是大转动惯量负载,这种启动特点很容易引起变频器在启动时出现跳过流保护的情况,建议采用具有高启动转矩的无速度矢量变频器,保证既能实现恒压供气的连续性,有可保证设备可靠稳定的运行。
(2) 空压机不允许长时间在低频下运行,工作下限应不低于 20Hz 。
(3) 建议功率选用比空压机功率大一等级的变频器,以免空压机启动出现频繁跳闸 - 的情况。
(4) 为了有效的滤除变频器输出电流中的高次谐波分量,减少因高次谐波引起的电磁干扰,建议选用输出交流电抗器,还可以减少电机运行的噪音。
(5) 设计的系统应具备变频和工频两套控制回路,确保变频出现异常跳保护时,不影响生产。
基于 PLC 的空压机变频控制系统
系统原理设计
控制系统由以下部分组成 : 变频器、可编程控制器、变频柜、电抗器、压力变送器、震荡传感器等。
基于 PLC 的变频控制系统原理图如图 2 所示。 PLC 由触摸屏、电源、 CPU 、模拟量输出模块等组成。其中采用 PLC 来实现电气部分的控制。包括五部分 : 起动、运行、停止、切换、报警及故障自诊断。
(1) 起动 : 以两台电机 M1 , M2 为例,可以通过转换开关选择变频 / 工频启动。
运行 : 正常情况,电机 M1 处于变频调速状态,电动机 M2 处于停机状态。现场压力变送器检测管网出口压力,并与给定值比较,经 PID 指令运算,得到频率信号,动动调节转速达到所需压力。
(2) 停止 : 按下停止按钮, PLC 控制所有的接触器断开,变频器停止工作。
(3) 切换 : 实现 M1 , M2 工频、变频相互切换。
(4) 报警及故障自诊断 : 空压机内部一般有四个需要监测的量 : 冷却水压力监测、润滑油监测、机体温度监测、储气罐压力监测。
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