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发表于：2006-10-14 21:11:00

楼主

空压机变频运行的改造

前言：我公司共有四台250KW的复盛螺杆式空压机提供全厂用气，平时三开一备，由于工厂用气量时小时大，而我们的空压机是采用Y-△起动，由于电机功率大启动电流达一千多安，所以不能频繁启动，用气量少时是用堵住进气口来空载运行的方式来运行，经过统计空压机平均每天的加载率只有78%左右，有着很大的节能空间。
关键字：  空压机  变频器
一、变频改造的必要性：
随着经济改革的不断深入，市场竞争的不断加剧，节省成本、降低损耗已成为企业发展的重要手段。空压机电机功率大采用空载星——三角启动，加载和卸载方式都为瞬时，这使得空压机启动时会有较大的启动电流，对设备机械冲击较大；不光会引起电源电压的波动，也会引起压缩气源的波动，同时也会加速设备的磨损，降低设备的使用年限；由于电机本身不能调速，又不允许频繁启动，导致在用气量少的时候压缩机仍在空载运行，造成电能的巨大浪费。
对空压机进行变频改造，能够使电机实现软启软停，减小启动冲击，延长设备使用年限；同时由于电机运行频率可变，实现了空压机根据用气量的大小自动调节电机转速，减少了空压机频繁的加载和卸载从而大幅度的减小电动机的运行功率，使得供气系统气压维持恒定，便可实现节能的目的。
二、空压机改造的概述。
    现我将一台280KW的A700系列的三菱变频器轮流驱动四台空压机电机的启动和停止，用一台三菱FX2N-48MR来控制空压机的启停和变频、工频切换。由于空压机本身用单片机控制，有较好的保护措施，为节省成本及检修或变频器出现故障时能恢复到原来的控制方式运行，保留了原有的星——三角启动线路，使用两个ABB 1350安的交流接触器做工频、变频切换；利用变频器自带的PID控制功能通过压力传感器做成PID闭环控制，由于螺杆式空压机在低速时对机械运行不利，所以设置变频器频率下限为20HZ，空压机有60%的自由调节空间。PID设定值设定在上下限的中间值，保证变频空压机当用气量少时在空压机卸载前降低输出频率起到调节气压和节能的作用，PID压力设定在变频器操作面板上设定非常方便。为了方便值班人员及时了解空压机的运状态，在值班室有每台空压机和冷却水、压力范围的状态指示灯，指示灯有四种状态。灭表示机台停机、亮表示工频运行、亮1.5秒灭1.5秒表示变频运行、0.5秒闪动表示故障。

三、空压机的线路图及PLC的I\O分配图。

图1 主电路结构图

图2 I\O分配图


                       图3  空压机电路图（1）

    图4  空压机电路图（2）
四、动作功能时序流程设计。
1、本机采用FX-4AD模拟量输入模块检测压力的波动，能根据压力的变化自动的增减空压机的开台数，总是让空压机运行在最合理的状态，（空压机必须在远程控制方式并已按下面板的启动键处于等待远程启动信号状态）。一般情况下是总是从1#、2#、3#、4#顺序启动，停止时首先停止变频运行的机台，然后按4#、3#、2#、1#顺序停止，每停止或启动一台都必须经过2～5分钟后才能停止或启动另一台；任何一台空压机因跳闸等引起停电，或者因机台故障（由本身单片机检出）PLC都会跳过此机台启动其它正常的空压机，并将此机台的状态指示灯置为快速闪动，以提醒操作人员检查，。运行中变频器出现停电或报警时，PLC首先停止正在变频运行的机台，已切换工频运行的空压机不受影响继续运行。由于某些原因需要手动启动或要恢复到原来系统控制时，只需将远程旋钮打到本地位置即可；按下本地开或关即控制该机台工频接触器的吸合与断来（本地控制不能变频启动运行）。为了保证设备运行的可靠，程序中还增加了传感器故障、或模拟量输入模快出错时空压机保持现状，不增开也不停台的功能，当压力低至一定时输出报警信号。

图4动作流程图（1）



图5动作流程图（2）

五、变频器参数表。
Pr 0 转矩提升2%；Pr 1 上限频率50Hz；Pr 2 下限频率20Hz；Pr 7 加速时间20S；Pr 8 减速时间20S；Pr 9 电子过流保护512A；Pr 13 启动频率3Hz；Pr 57 再启动惯性运行时间0.5S；Pr 58 再启动上升时间1S；Pr 65  再试选择3；Pr 67 报警发生时再试次数102；Pr 68 再试等待时间2S；Pr 75 复位选择/PU脱离检测/PU脱离停止选择1；Pr 77 参数写入禁止选择2； Pr 78 反转防止选择1；Pr 79 操作模式选择2；Pr 128 PID动作选择20；Pr  129 PID比例常数95%

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