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基于变频技术降低空压机能耗的方法研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-08-04 03:11:14 来源: 作者:用户23147    浏览次数:2    
摘要

基于变频技术降低空压机能耗的方法研究中国太阳石油公司王伟WangWei方案,设计出变频调速空气压缩压力传感器10调速器运行的控制方法。以解决在空压机变频改造中电机的调速性能效率和运行可靠性提升的关键性问。该研究为利用变频器来控制电机在空压机上的应用和普及提供理论依据。对于空压机的节能环保,提高产品性能和竞争力都有着重要的意义。 1引言空压机电机在工作过程中要不断克服转子从静止到额定转速变化过程中所...

基于变频技术降低空压机能耗的方法研究中国太阳石油公司王伟WangWei方案,设计出变频调速空气压缩压力传感器10调速器运行的控制方法。以解决在空压机变频改造中电机的调速性能效率和运行可靠性提升的关键性问。该研究为利用变频器来控制电机在空压机上的应用和普及提供理论依据。对于空压机的节能环保,提高产品性能和竞争力都有着重要的意义。

1引言空压机电机在工作过程中要不断克服转子从静止到额定转速变化过程中所产生的巨大转动惯量,尤其是带着负荷启动时,启动力矩要高出运行力矩许多倍,其结果不仅要额外耗费电能,而且会加剧空压机运动部件的磨损。另外这种运行方式在启动过程中还会产生较大的振动噪声以及冲击电流,弓咆电源电压的波动,因此应采用变频空压机替代恒定转速空压机,从而避免这种频繁的起停过程。

变频器控制电机主要特点首先,可靠性高,交流电机变频调速的故障率很低,与直流调速相比,电机无换向器等易损坏环节,其优势十分明显,且保护功能比较完善,可靠性远高于其他的调速方法,这是变频调速发展十分迅速的根本原因其次,调速范围广,变频器的*低工作频率可以从零赫兹到4,以上,调速范围很广,可满足不同的调速场合,应用十分广泛。再次,调速平滑性好,两档之间的调速*小可达零点零几转分钟,对于些控制系统来说,还可减小对系统的冲击,各项被控参数更加稳定,提高了可靠性及经济性,延长了设备的使用寿命。*后是工作特性好,在工作特性方面,无论是静态恃性,还是动态恃性,变频调速都做到了与直流调速系统不相上下的程度。

2空压机变频控制方案该系统由台变频器拖动2台空压机电机变频运行。压力传感器采样管网压力信号经智能处理后将控制信号传送给变频器,变频器根据控制信号调整电机转速,实现空压机的排气量调节,保证管网压力稳定。

1号电机2号电机KM1上限切换下限切换RST变频器工变启停工变启停频频动止频频动止,要在,输出端口和交流接触器之间加入中间继电器,通过中间继电器去控制电机的动作,实现系统弱电和强电之间的隔离,保护系统增强系统运行的可靠性。再次控制的电路的互锁问,由于控制系统是内部自动循环,严禁出现台电动机同时接在工频电源和变频电源上,要求变频器始终与台电动机连接4变频器的选取原则如前文所述,在对空压机系统进行变频改造中,需要根据具体项目要求选择变频器并进行运行设计。电力拖动变频调速系统的变频器选择是个比较复杂的问,是个有多个步骤的实验过程。主要考虑以下几个方面,如附1变频器类型的选择以应用对象划分,可以将变频器分为通用变频器和专用变频器,为了适应大多数生产机械调速的需要,通用变频器控制,还可进行转差频率控制电流限制控制平方压频比控制矢童控制等控制方式,应用十分广泛,内容非常丰富专用变频器是针对特定应用领域开发的,在某特定需求方面性能优良,具有某些特殊功能,比如风机电机类负载专用型变频器,在其内部就具有特殊的功能2变频器容量的选择变频器的容量要与电动机的功率优化匹配,但是不能仅由电动机的功率来确定变频器的容量。变频器的额定输出电流也是选择变频器的容量时,必须要考虑的个重要因素之。除此之外,还要考虑电动机的启动加减速电动机的数目以及负载的情况。基于本文的控制运行方式,变频器的容量只需遵守台变频器控制台电动机时的容由于空气压缩机主要目的是获得定压力的压缩风。

因此,压缩主机的出口压力控制是整个空压机系统节能控制的关键。对于用户来说,由于出口压力要求保持不变,基本维持恒定,所以在控制设计中可以设计根据工艺管道风压为控制参数来控制压缩机的进出口压差。控制原理制器组成闭环控制系统1.

压力变送器电源空压机3空压机变频控制设计在空压机系统中,般都是由两台并联运行的。为了实现两台电机转速连续可调,使得电机转速根据实际负载的大小而设定,进而节约能源;同时也为了节省变频器等设备的初投资,设计两台空压机运行的工作控制方式如下每次运行,*多只需台,另台为备用。

任台都可以选定为主控机。运行时首先由1号机作为主控机,进行变频运行,如频率上升到上限值而压差仍偏大,则将1号机切换为工频运行,变频器将与2号机相接,使2号机处于变频运行状态。当变频器的工作效率下降到下限值,而压差仍偏小时,令1号机停机,2号机仍处于变频运行状态。

控制电路采用,进行控制。通过加数模0转换模块,将1数字信号转换成电压或电流视变频器设置而定信号,输入到变频器的模拟量控制端子,控制变频器工作。每台电机都可以选择工频运行方式和变频运行方式。当切换开关切换为变频位时,该电机将作为主控机,实现上述控制而当切换开关切换为工频时,该电机也可通过启动和停止按钮进行手动控制,电动机在工频下运行切换意2在控制电路的设计中,首先要考虑弱电和强电之间的隔离。在该控制系统中,所有控制电机接触器的动作都是按照,0的程序逻辑完成的,为了保护力感压传器系统应用附变频器的选择量选择原则。般先计算负载的需用功率,则电动机的功率定要大于负载的需用功率,由此确定电动机的功率;再由电动机的功率,确定变频器时满足下列3个条件3机的轴输出功率;cos6为电动机的功率因素通常约75;UM电动机的电压00;L电动机按工频电源时的电流;Pai楚额定容麟A;lCN变频器的额定电流以。

此3个变频器容量的计算公式适用于单台变频器为单台电动机连续运行的情况。以上3个等式是统的,选择变频器时应同时满足3个等式的关系,尤其是变频器电流这样个较关键的量。如果电动机实际运行中的*大电流小于电动机的额定电流,那么选择变频器时,变频器的容量可以适当减少。对于恒转矩负载,所选变频器的容量不应小于电动机的功率的80;对于恒功率负载,所选变频器的容量不应小于电动机的功率还可以用估算法,即流或电动机铭牌额定电流。

3电网与变频器的切换把用工频电网转动中的电动机切换到变频器转动时,旦断开工频电网,必须等电动机完全停止以后,再切换到变频器侧启动。但从电网切换到变频器时,对于无论如何也不能即刻停止的设备,需要选择具有这样的控制装置的机种,即不使电动机完全停止就能切换到变频器侧。般是先切断电网后,再使自由运转中的电动机与变频器同步,然后再使变频器输出功率。在本文的切换方式中就有效避免了这种情况。

⑷瞬时停电再启动发生瞬时停电使变频器停止工作,但恢复通电后不能马上再开始工作,需要等电动机全停止,然后再启动。这是因为再开机时的频率不适当,会引起过电压过电流保护动作,造成故障而停止。而采用制变频器方式会避免这种情况发生,因为,具有电源瞬停或大幅降压后自动再启动功能,有效避免上述情况。

5变频器外围设备及其选择变频器外围设备可分为常规配件和专用配件。其中常规配件有电源变压器避雷器电源侧断路器电源侧交流接触器电动机侧电磁接触器和工频电网切换用接触器以及热继电器。专用配件有电抗器滤波器制动电阻。在本文中为了适应变频调速控制的需要,控制柜内还需配置各种型号大小的断路器瑞士8接触器法国施耐德继电器台湾国兴等低压电器设备,完成电气主回路和控制回路的硬连接的功能,实现硬接线路的可靠正确连接5节能效果计算以我公司空压机改造为例改造前经测试参数如下电机功率行时间为8小时天,年运行300天,加载时间为155,减载时间158;加载电流为218,减载电流为90.经改造后检测其加载电流为186,节电率约为30.年节电量按30计算如下6结束语可节电效果明显,另外,改造后系统还存在其它优点首先,减少了机器的噪音。利用,和变频器实现了机器的软启动软停止,避免了空压机启动时对电网的冲击,减少了对设备的维修量。其次,两套控制回路可保证系统的正常安全运行。*后,自动化程度高,克服原系统手动调节的缺点。

王伟1963男工程师,现就职于中国太阳石油公司。

陈宏钧。活塞式压缩机使用技术手册晷。北京机械工业出版社。199217.

杨耕,罗应立。电机与运动控制系统晷。北京清华大学出版社。20063.

康梅,朱莉,陈山。变频器使用指南。北京化工工业出版社。200933.

 
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