空压机改变频控制 点击：4546 | 回复：32
发表于：2005-08-22 01:28:00
11楼
空压机变频改造节能是毋庸质疑的,节多少能除了生产率的需求外,最关键的是提高了传动效率.
空压机的负载特性比较特殊.和压缩机属一个类型的负载.和风机泵类设备是完全不同的.风机泵类设备一般是高转速,低起动力矩,恒功率负载.
而空压机类负载必需有一定的起动力矩(虽然起动时因阀门打开,但运行时的最低力矩是必需的),这一点是完全的恒转矩特性,但在活塞的运行不同阶段,力矩又是变化的,同时如果是传统的控制方式,则又是间歇性负载,该设备电机转速较低也是为了有足够的运行力矩而设计.
由上所知,压缩机更象恒转矩负载,但与恒转矩负载略有不同.所以变频改造时一定按恒转矩的设备选变频器.但是这还不够,恒转矩设备节电余地大小与他的调速犯围密切相关的,也同时和生产率相一至的.调速犯围越宽,节能余地越大,但这是一个方面,另一方面,传统的控制中有个问题:就是为了负载能够运转起来,都在工频运行,在活塞的不同冲程阶段,电机无论输出力矩是否变化,都是50HZ运行,同时起动和停止频繁,这种方式使传动效率降低既费电.
那么用变频改造节能多少,除了设备余量外,还得看方案,不是上了变频就了事的问题.许多人没有考虑通过其他方法与变频有机结合的问题.如:加大传动比,让电机运行在工频以上的问题(生产率需求时
).
这里说明一点通过电流衡量空压机耗电多少是不全面的.首先,我们想一下,空压机工频运行时,是不是相当于宽度不一幅度一样的多个矩形(宽度代表时间),而变频运行就是一个大三角,面积就是耗的电能.面积的大小生产率和效率决定.再结合恒转矩的特性,及负载的工作方式和要求,我们的思路是否清楚了?
本人曾今改过该类设备,也碰到过类似问题,以上所写不代表所有的空压机都必需改变频,而是新设备最好就用变频,希望空压机厂能配合,变频与减速机构良好的结合,才是根本.这类设备改前,各项参数一定要计算,如电机的扭矩,传动比,工作压力等,这样才能确定调速犯围,才知道余量.
发表于：2005-08-22 01:28:00
12楼
空压机变频改造节能是毋庸质疑的,节多少能除了生产率的需求外,最关键的是提高了传动效率.
空压机的负载特性比较特殊.和压缩机属一个类型的负载.和风机泵类设备是完全不同的.风机泵类设备一般是高转速,低起动力矩,恒功率负载.
而空压机类负载必需有一定的起动力矩(虽然起动时因阀门打开,但运行时的最低力矩是必需的),这一点是完全的恒转矩特性,但在活塞的运行不同阶段,力矩又是变化的,同时如果是传统的控制方式,则又是间歇性负载,该设备电机转速较低也是为了有足够的运行力矩而设计.
由上所知,压缩机更象恒转矩负载,但与恒转矩负载略有不同.所以变频改造时一定按恒转矩的设备选变频器.但是这还不够,恒转矩设备节电余地大小与他的调速犯围密切相关的,也同时和生产率相一至的.调速犯围越宽,节能余地越大,但这是一个方面,另一方面,传统的控制中有个问题:就是为了负载能够运转起来,都在工频运行,在活塞的不同冲程阶段,电机无论输出力矩是否变化,都是50HZ运行,同时起动和停止频繁,这种方式使传动效率降低既费电.
那么用变频改造节能多少,除了设备余量外,还得看方案,不是上了变频就了事的问题.许多人没有考虑通过其他方法与变频有机结合的问题.如:加大传动比,让电机运行在工频以上的问题(生产率需求时
).
这里说明一点通过电流衡量空压机耗电多少是不全面的.首先,我们想一下,空压机工频运行时,是不是相当于宽度不一幅度一样的多个矩形(宽度代表时间),而变频运行就是一个大三角,面积就是耗的电能.面积的大小生产率和效率决定.再结合恒转矩的特性,及负载的工作方式和要求,我们的思路是否清楚了?
本人曾今改过该类设备,也碰到过类似问题,以上所写不代表所有的空压机都必需改变频,而是新设备最好就用变频,希望空压机厂能配合,变频与减速机构良好的结合,才是根本.这类设备改前,各项参数一定要计算,如电机的扭矩,传动比,工作压力等,这样才能确定调速犯围,才知道余量.
发表于：2005-08-28 15:22:00
16楼
水泵风机是恒功率负载,也是变转矩负载,是恒功率一定是变转矩的.
P=MN,当功率一定时,转速的变化就决定力矩的变化.变转矩的不一定是恒功率的.区别恒转矩和恒功率的负载,能在50HZ以上工况工作的,一定不是恒功率负载.
空压机的运行耗电的大小,从工频和变频对比的时候,不能看电流,而是看同一生产率下的,各自的总电量之和.如,经过改造过的,我可以让变频工作在50-60HZ之间(这要结合传动比,实际情况定),来提高生产效率,此时的变频电流就大于工频,你不能说变频耗电,因为此时变频效率高,可以比工频更短时间完成工作需要.这就需要电表去测.
变频带来的好处,不是节多余的那部分.我们曾今请节能检测站的通过力矩电流,功率因素综合的测过.变频器的使用使机械设备的功图完全改变了,是变的非常好,从传动的角度上来说,比较完美.这是大多数搞电的往往忽略的.减少了冲击,减少了过大的转动惯量带来的无功损耗及机械的磨损.
发表于：2005-08-29 09:34:00
18楼
没有绝对的恒功率和转矩的负载.一种能转化成另一种能.要有损耗.异步电动机的调速.变频是趋势.但现在只能作到恒转矩输出.恒功率输出现在是不可能的.想用变频省电.要切合实际.还是想想别的途径.变频的优势是调速.变频器是耗能的.个人观点.多指教.-------------------------
你理解有误.恒功率,恒转矩负载的性质与变频恒功率,恒转矩输出是不同的概念.
前者是负载来定的,而后者是控制手段.请你在看看恒功率,恒转矩负载的定义.不是对电机和变频来说的,而是这类设备的特点,电机和变频是驱动设备,驱动设备要跟负载走.
风机水泵变频的出现,就是因为风机水泵是恒功率型负载,所以就有了平方,三次方V/F调速,就是恒功率的特点.
一样上面的空压机,你将阀门的开度定死后.降低转速,其变频输出的电流不是减少(不看输入),而是增加的,这是因为螺杆空压机螺杆冷冻有恒转矩的特性.
发表于：2005-08-29 19:49:00
19楼
变频调速器在空气压缩机上的应用
一、概况：
目前，我国大多数空压机用户，由于设计容量偏大，工作效率低，并且常年连续运行，节能潜力巨大，原系统不能根据负载的轻重连续进行调节，气体的压力、流量难以保持稳定，操作繁琐，系统的控制质量、空压机的工作性能较差。为节能增效，提高系统的自动化程度，对原系统进行变频调速改造是一种趋势。
二、压缩机拖动系统的主要特点：
a)、拖动系统的特点：
1、机械特性具有恒转矩性质，故电动机的轴功率PL与转速n成正比（PL∝n）；
2、大多处于长时间连续运行状态，负载大小常有变动，为连续变动负载；
3、飞轮力矩（GD）大，故要求有较大的起动转矩；
4、起动次数少，对升、降速时间无要求；
5、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；。
b)、常见的控制方式：压缩机的主要控制对象是空气的压力，在冷冻或冷却系统中，常常以温度作为控制参量。常见的控制方式有：
1、输入或输出口的阀门开度；
2、用机械方式进行自动卸载与装载控制；
3、通过改变叶片的角度来调节压力或流量等。
c)、压缩机的原拖动系统大多采用单电动机拖动，电动机本身不调速。
三、变频调速拖动系统：
A、采用变频调速的必要性
1、从节能的角度看：
a 、由于压缩机不能排除在满负载状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需求来决定电动机的容量，故设计容量一般偏大。在实际运行中，轻载运行的时间所占的比例是非常高的。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率。因此，节能潜力是很大的。
b、有些调节方式（如调节阀门开度和改变叶片角度等），即使在需求量较小的情况下，也不能减小电动机的运行功率。采用了变频调速后，当需求量较小时，可降低电动机的转速，减小电动机的运行功率，从而进一步实现节能。
2 、从运行质量的角度看：单电动机拖动系统大多不能根据负载的轻重连续地进行调整。而采用了变频调速后，则可以十分方便地进行连续调节，能保持压力、流量、温度等参数的稳定，从而大大提高压缩机的工作性能。
B、系统框图
压缩机的变频调速系统通常以输出压力作为控制对象。由压力传感器取出的反馈信号，接至PID调节器，与预置的压力给定信号相比较，经PID调节后的综合信号接至变频器的给定端，从而决定电动机的工作频率和转速。系统框图如下：
电源
变频器 电动机 空气压缩机
压力传感器
PID调节器
如果变频调速器本身具有PID调节功能时，则可以不用PID调节器。
四、综合效益分析：
a)、节省电能：恒压供气系统投入运行后可使贮气罐的气压保持在设定值的2.5%范围内，将自动排空而损失的电能节省下来。
b)、减少噪音，减少环境污染：恒压供气系统由于实现了变频控制，基本消除排空放气的情况，从而减少了噪音对环境的污染。
c)、变频调速使设备大多数时间运行在工频之下，能明显地减少机械部件的磨损，延长机器寿命，减少维修费用和缩短维修时间。
d)、变频调速大大改善了设备的起动性能：减小机组起动电流对电网的冲击；同时可灵活地重复多次起动，避免了自藕降压起动在这方面的不足。
e)、系统投入运行后，提高了供气可靠性和负载变化的调节能力，供气的恒定，也进一步保证了产品的质量稳定性。
f)、由于实施变频改造后，空压机可以在保证生产需要的最低压力下进行，电机输入功率大大降低，辅以压力闭环控制，实现了空压机组的供气压力与电机转速的动态匹配，同时空压机组停止了空转，节电率高达25%。
g)、系统所带来的间接效益也不可低估，系统供气压力稳定，电动机实现了软启动，软停止，空压机和电动机的使用寿命及检修周期大为延长。提高了自动化程度，实现了无人职守，减轻了劳动量。
发表于：2005-08-29 19:57:00
20楼
变频调速器在空气压缩机上的应用
一、概况：
目前，我国大多数空压机用户，由于设计容量偏大，工作效率低，并且常年连续运行，节能潜力巨大，原系统不能根据负载的轻重连续进行调节，气体的压力、流量难以保持稳定，操作繁琐，系统的控制质量、空压机的工作性能较差。为节能增效，提高系统的自动化程度，对原系统进行变频调速改造是一种趋势。
二、压缩机拖动系统的主要特点：
a)、拖动系统的特点：
1、机械特性具有恒转矩性质，故电动机的轴功率PL与转速n成正比（PL∝n）；
2、大多处于长时间连续运行状态，负载大小常有变动，为连续变动负载；
3、飞轮力矩（GD）大，故要求有较大的起动转矩；
4、起动次数少，对升、降速时间无要求；
5、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；。
b)、常见的控制方式：压缩机的主要控制对象是空气的压力，在冷冻或冷却系统中，常常以温度作为控制参量。常见的控制方式有：
1、输入或输出口的阀门开度；
2、用机械方式进行自动卸载与装载控制；
3、通过改变叶片的角度来调节压力或流量等。
c)、压缩机的原拖动系统大多采用单电动机拖动，电动机本身不调速。
三、变频调速拖动系统：
A、采用变频调速的必要性
1、从节能的角度看：
a 、由于压缩机不能排除在满负载状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需求来决定电动机的容量，故设计容量一般偏大。在实际运行中，轻载运行的时间所占的比例是非常高的。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率。因此，节能潜力是很大的。
b、有些调节方式（如调节阀门开度和改变叶片角度等），即使在需求量较小的情况下，也不能减小电动机的运行功率。采用了变频调速后，当需求量较小时，可降低电动机的转速，减小电动机的运行功率，从而进一步实现节能。
2 、从运行质量的角度看：单电动机拖动系统大多不能根据负载的轻重连续地进行调整。而采用了变频调速后，则可以十分方便地进行连续调节，能保持压力、流量、温度等参数的稳定，从而大大提高压缩机的工作性能。
B、系统框图
压缩机的变频调速系统通常以输出压力作为控制对象。由压力传感器取出的反馈信号，接至PID调节器，与预置的压力给定信号相比较，经PID调节后的综合信号接至变频器的给定端，从而决定电动机的工作频率和转速。系统框图如下：
电源--|--变频器----电动机----空气压缩机----|
| |
| 压力传感器
| |
| |
| |
|_____________PID调节器--------------|
如果变频调速器本身具有PID调节功能时，则可以不用PID调节器。
四、综合效益分析：
a)、节省电能：恒压供气系统投入运行后可使贮气罐的气压保持在设定值的2.5%范围内，将自动排空而损失的电能节省下来。
b)、减少噪音，减少环境污染：恒压供气系统由于实现了变频控制，基本消除排空放气的情况，从而减少了噪音对环境的污染。
c)、变频调速使设备大多数时间运行在工频之下，能明显地减少机械部件的磨损，延长机器寿命，减少维修费用和缩短维修时间。
d)、变频调速大大改善了设备的起动性能：减小机组起动电流对电网的冲击；同时可灵活地重复多次起动，避免了自藕降压起动在这方面的不足。
e)、系统投入运行后，提高了供气可靠性和负载变化的调节能力，供气的恒定，也进一步保证了产品的质量稳定性。
f)、由于实施变频改造后，空压机可以在保证生产需要的最低压力下进行，电机输入功率大大降低，辅以压力闭环控制，实现了空压机组的供气压力与电机转速的动态匹配，同时空压机组停止了空转，节电率高达25%。
g)、系统所带来的间接效益也不可低估，系统供气压力稳定，电动机实现了软启动，软停止，空压机和电动机的使用寿命及检修周期大为延长。提高了自动化程度，实现了无人职守，减轻了劳动量。
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