变频压缩机的发展

变频压缩机的发展
变频压缩机的发展

变频压缩机的发展

关键字:变频压缩机新技术节能

近年来,变频空调的销售走势一路攀升,变频新标的出台、变频产品的迅速普及、整机备货的高需求等因素,同时推动了变频压缩机的销售高增长。国内外大型企业的压缩机领域的技术更新十分迅速,对于中国市场的预期也越来越高。但是国内的大多数压缩机制造企业面临着技术突破跟不上市场发展的困境,下面通过对国际新技术的认识来寻找中国压缩机发展的途径。

一、美国艾默生谷轮EVI涡旋强热变频家用空调压缩机

Emerson旗下业务品牌艾默生环境优化技术的谷轮EVI涡旋强热变频家用空调压缩机赢得2014中国制冷展“创新产品”称号。该款压缩机结合了艾默生环境优化技术的多项领先技术。根据艾默生环境优化技术内部实验数据显示,即使在工作环境温度低至-25C,通过转速提高和EVI涡旋强热技术,仍可保证机组快速启动;而在环境温度低至-15C时,可大幅提高制热量达50%,同时能效比(COP)提升5%。这一创新技术使得产品能覆盖中国90%人口居住区的冬季制热需要,轻松解决多年来困扰整个行业的低温制热效果不佳、高频运行噪音大等技术难题。

该产品去年在中国制冷展上一经推出,就获得了广泛关注,海信、EK、日立等厂商已陆续与之开展深入合作,推出了多款深受市场好评的家用多联式中央空调和地暖产品。”

该产品主要面向包括多联机、地暖、热泵热水系统在内的家用和轻商用暖通空调市场,可提供采暖、制冷、生活热水一体化的解决方案,推动家用空调市场进入能效更高、舒适度更佳的时代。

二、德国比泽尔全系列新品

作为国内外知名的德国压缩机生产制造商——比泽尔在中国制冷展会上高调

推出其各系列全新产品。具体产品如下:

?变频的Ecoline系列半封活塞压缩机

?变频调速的新型CSVH3空调螺杆压缩机

?在Ecoline活塞压缩机上应用的新能调控制(CRII)

?具有比泽尔专利的油平衡管理系统的空调涡旋压缩机

?更新环保冷媒的二氧化碳活塞压缩机

1、带变频器的Ecoline系列半封活塞压缩机

该压缩机配置了依靠吸气冷却的变频器,大大提高了变频器的可靠性。其运行频率范围从25Hz到87Hz,其在最大运行频率下的制冷量比定频压缩机提高了70%。

其精确地能调控制降低了吸气压力的波动,进而提高了整个系统的效率。

2、变频调速的新型CSVH3空调螺杆压缩机

CSVH3系列产品是比泽尔公司在变频调速压缩机产品线中的新成员。比泽尔在现有的CSVH产品系列上有增加了2个更大制冷量的新型号。 CSVH37型具有550Kw (+5/50*C)的制冷量,排气量达到了960m3/h, 同系列中的CSVH38型压缩机的制冷量为660K w (+5/50*C),排气量达到了1156m3/h。为了达到这样一个冷量水平,比泽尔专门对压缩机机体进行了全新的设计。同时这款产品也沿用了其CSH系列压缩机上一些成熟的设计,并且具有非常宽广的运行范围,特别适用于冷水机组和热泵机组产品。新型CSVH3具有以下特点:

?无级能调控制

?具有很高的ESEER、IPLV和SCOP指标

?压缩机可以自动对运行状态进行监控

?压缩机可以通过Modbus接口与上位机进行通讯

3、在Ecoline活塞压缩机上应用的新能调控制(CRII)

CRII能调系统的核心部件是采用中空设计的能调电磁阀活塞,采用这种设计可以使电磁阀活塞在很高的通断频率下可靠工作。根据压缩机运行工况和所使用的制冷剂不同,控制程序会对压缩机进行近似于无级能调。CRII系统的冷量调节范围对于四缸和六缸压缩机来说为10% 到100%。能调电磁阀极高的动作频率确保了制冷系统的温度压力波动范围很小,有助于制冷系统在效率更高的条件下运行。对于对头压缩机来说,最小冷量水平更可以降低到5%。

4、具有比泽尔专利的油平衡管理系统的空调涡旋压缩机

BITZER公司其革命性的涡旋压缩机油平衡管理系统被命名为BITZER Advanced Header Technlolgy (BAHT),BITZER已经为这款产品申请了专利。

BITZER 的 BAHT产品使用于空调和热泵机组的涡旋压缩机双机和三机并联变

得非常容易。对分油功能起到决定作用的是新开发的吸气头管中的分油装置,这个装置可以保证从系统回来的润滑油都进入到并联机组中的一台压缩机里。这个分油装置甚至可以用于不等匹的压缩机并联而且机组中的每台压缩机都已近进行变频

调速。这个装置的另外一个优点是不需要配置油分,在机组中有压缩机处于停机状态时,油平衡功能依然可以有效的发挥作用。

5、更新环保冷媒的二氧化碳活塞压缩机

比泽尔公司以在二氧化碳领域超过15年的设计经验和优势为基础,设计出的适用于亚临界和跨临界循环的压缩机具有更强的可靠性。针对CO2应用的特点,比泽尔压缩机选用了优质的电机,加强了阀板和阀片。由于CO2系统运行时很容易出现洗轴的现象,比泽尔公司的CO2 压缩机的润滑部件都采用了特殊的涂层,极大地增强了压缩机的干运行特性。比泽尔CO2压缩机的大缸径、小行程设计使这款压缩

机特别适合配合变频器适用,让客户能够轻易的实现冷量调节。

三、德国思科普新品轻型商用压缩机

思科普(前身为丹佛斯家用压缩机)是全封闭压缩机制造业的领军者,产品应用于家用制冷、轻型商用制冷,以及移动制冷领域。思科普集团总部位于德国弗伦斯堡,拥有研发、销售及其他支持职能。思科普的生产基地位于中国、斯洛伐克和奥地利。

思科普公司于4月9日在中国制冷展现场发布DLE及NLE系列R290压缩机,据思科普公司商务拓展及市场总监AlexanderAdamitzki介绍,上述新品是为全球首发,它们基于思科普成熟的家用制冷压缩机平台而研发,其优异的COP及其它性能参数,已经超越欧洲对商用制冷设备即将执行的全新能效标准要求。AlexanderAdamitzki同时介绍了思科普奥地利公司生产的Delta及Kappa压缩机,以及思科普在R290、R600a等天然制冷剂压缩机领域,以及变频压缩机领域的其他新近研发成果。

四、丹麦丹弗斯磁悬浮无油变频技术

丹佛斯在中国推出了VTT磁悬浮无油变频压缩机的原型机。全新VTT系列冷量范围为200至350冷吨。

VTT系列压缩机在中国的强势推出,有赖于中国市场对高能效技术应用于更大吨位冷水机组预期的不断升温。暖通空调系统用电量的巨大负荷,促使各个行业单位纷纷寻求节能省电良方,从而抵消日益增长的能源需求和开支。而丹佛斯变频压缩机所应用的行业种类,例如数据中心等,对温度的严谨控制和平稳调节有着极高的要求,采用变频技术的VTT同样可以完全满足这些要求。新的VTT系列继续开创性地首次在暖通空调行业中使用了原本用于航空航天领域的IntraFlowTM技术,代替了传统的机械进气导页,达到了更先进的无运动部件进气控制,,机器的维修也将变得更简便。”同时,VTT压缩机紧凑、精益和工业化的设计,也给人扎实、可靠的产品印象。

五、中国格力磁悬浮变频中央空调

2014年3月7日,格力电器再增一项“国际领先”的自主创新技术成果——“磁悬浮变频离心式制冷压缩机及冷水机组”。

据了解,权威专家一致认定,该技术成果处于国际领先水平,让我国大型离心压缩机及冷水机组的设计水平迈上更高的台阶,并大幅提升了中国离心式冷水机组在国际制冷市场的竞争力。

从微观层面说,通过磁悬浮变频离心式冷水机组的节能降耗,不但可以提升人们的居住环境质量,并且对整个大气环境的改善,如降低臭氧层消耗、减少温室效应、防止雾霾天气等,也会起到积极作用。

据测算,目前大型公共建筑中空调主机能耗占空调系统的总能耗的25%~40%,

如果将现有15%建筑的空调主机改造为格力磁悬浮变频离心式冷水机组,那么每年可以节约电能14亿度,可节约资金13亿元,新增产值64亿元以上。

行业专家表示:“此次格力自主研发的‘磁悬浮变频离心式冷水机组’,具有完全的自主知识产权,填补了国内外大冷量磁悬浮压缩机研究与产品的空白,将空调压缩机技术提升到了一个全新的高度。不仅强化了格力在世界舞台上的竞争力,也进一步彰显了我国的技术创新实力,标志着我国空调行业的技术水平正在高速超越欧美。”

总结:变频压缩机的发展方向是更大的适用范围,更高的效率,以及在润滑油等方面性能的优化,自动监控系统的完善等等。从上述事例可以看出在这些方面,中国的压缩机制造并不是完全不具有竞争力的,新技术的研发需要靠企业自身的创新力,中国制冷展是一个非常好的平台,与国外大型企业更好地合作交流将会带给我们更多机遇。目前中国的压缩机市场呈现出蓬勃发展的趋势,本土优势会促进本土企业的发展,同时这需要人才培养,国家政策扶持,以及稳定扎实的技术研发环境,而不是急功近利地赶超别人。

空压机变频节能改造方案说明

---------------------考试---------------------------学资学习网---------------------押题------------------------------ 录目 变频节能改造背景第一部分基本情况一、变频调速技术二、 空压机的改造缘由第二部分 空压机介绍一、 存在的主要问题二、 变频改造的优点三、 实现方法第三部分一、公司简介二、实现方法 投资估算及服务承诺第四部分一、投资估算二、服务承诺

第一部分变频节能改造背景 一、基本情况 广西南宁华诺糖厂空压站现有315KW/380V空压机3台,160KW/380V 空压机4台每年耗电量约200多万元。对华诺糖厂来说是一笔很大的开支。 近年来,我国经济飞速发展,对能源的需求尤其是是对电能的需求激增。去年夏季,珠三角和长三角许多城市不得不拉闸限电,我国不仅在电能开发上需要加快速度,而且还应该在节约电能方面狠下功夫,据统计,我国在电能利用率上仅有34%左右,比发达国家低10多个百分点,电能供给缺口大,电能利用率低,致使电费一涨再涨。去年8月份,襄樊市电力缺口大,电价上涨0.05元/度,达0.52元/度,使公司的成本开支增大,要降低成本,抓住主要矛盾,首先是降低电耗! 二、变频调速技术 交流电动机变频调速是近25年内发展起来的新技术,而在我国的普及应用已有10多年,即使在这短短的10多年里,国内变频器技术发展很快,技术相当成熟,并且有些变频器(如英威腾变频)装到成

套上出口到美国和澳大利亚。在国内广泛应用在风机、水泵、压缩机及调速设备上,应用的用户很多,使用后反映都不错。 变频调速技术在国内压缩机上应用的处于高速增长期,我们专业做变频器推广应用的企业已做了许多压缩机节能改造的工程,节电效果相当明显,业绩发展很快。尤其是2001年国家经贸委下发的《关于加快风机水泵压缩机变频节能改造的意见》给我们襄樊华强照明有限公司节电工作指明了明确的方向。 第二部分空压机的改造缘由 一. 空压机介绍: 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。 电机功率:110KW交流异步电机 额定电流:220A 额定转速:1480转/分 原系统工作状况:

变频空调压缩机及变频调速

变频空调压缩机及变频调速系统 一、引言 由于传统的制冷系统采用定速压缩机,因此人们对制冷系统及压缩机的重点一直是在名义工况和额定转速下稳态工作时的效率和其它工作特性上。传统的制冷系统采用定转速压缩机,实行开关控制,利用压缩机上附带的鼠笼式电动机驱动压缩机,从而调节蒸发温度。这种控制方式使蒸发温度波动较大,容易被冷却环境的温度。压缩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,而且会加剧压缩机运动部件的磨损。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,引起电源电压的波动,因此应采用变频压缩机替代定转速压缩机,从而避免这种频繁的起停过程。 而变频调速技术主要由以下4个方面的关键技术组成:逆变器,微控制器,PWM 波的生成以及变频压缩机的电机选择。 二、三种变频压缩机的研究状况 1往复式活塞压缩机 日本东芝公司在1980年开发了往复式变频压缩机,又在1981年开发了转子式变频压缩机,[1]给出这两种机器的制冷量和总效率随频率变化的实验数据,从中可以看出往复式在频率为25~75Hz时,效率高;而转子式在30~90Hz时,效率高。并且两种机型均存在效率最高频率。在大于此频率时效率缓慢降低,小于此频率时,效率则下降很快。另外,Scalabrin测量一台可变速的开启式往复压缩机在不同转速下的制冷量和输入功率,他指出这台压缩机的容积效率在转速为1000rpm时最高,而等熵效率和制冷系数随转速的降低而增高[2]。Krueger讨论了BPM电机及变频器的设计,对转速在2000~5000rpm的冰箱和往复式压缩机进行了实验研究,得到压缩机的转速为3000~5000rpm时制冷系数最高;而文献[3]则给出了其对冰箱用往复式压缩机的性能试验和模拟结果,在其研究的转速范围内2000~4000rpm,制冷系数随转速的增加而降低。还有学者对往复式变频压缩机的热力性能进行了仿真研究,计算了压缩机内各部位的换热量和压力损失。 2滚动转子式压缩机 在1984年,日本东芝公司的Sakurai和美国普渡大学的Hamilton建立了简单的滚动转子式压缩机的摩擦损失模型[4],并选取不同的边界摩擦系数和制冷剂在油中的溶解度计算了不同的转速下的摩擦功耗。其结果与实验值相比较,偏差较大。文献[5]叙述了日立公司1983年批量生产的变频转子压缩机在结构和材料上的改进。文献[6]研究了单缸和双缸转子压缩机的转速波动,讨论了电流频率减小时,压缩机性能降低的原因。文献[7]采用低密度和铝合金制作的滑片和转子以降低高转速时滑睡瑟转子间的接触力和转子轴承承载。文献[8]简单分析了适当降低滑片的质量和厚度可以提高变频转子压缩机的效率,并给出了气缸、转子和滑处的温度及应力分布的有限元分析结果。Liu和Soedel 分析了变频转子压缩机的吸气和排气气流脉动[9,10]和吸气管气缸间的传热及压缩机的温度分布[11],讨论了影响变频转子压缩机容积效率和气缸压缩过程效率的因素,给出了他们用计算机模拟计算出的在不同转速下的容积效率和压缩过程效率,从实验数据和文献[1]的实验可以看出,其计算的容积效率随转速的增大而很快的增大。 3涡旋式压缩机

格力空调变频原理

班级:机械093 学号:09550327 姓名:周泽斌 格力空调变频原理 变频空调 变频空调是在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机,增加了变频控制系统。它的基本结构和制冷原理和普通空调完全相同。变频空调的主机是自动进行无级变速的,它可以根据房间情况自动提供所需的冷(热)量;当室内温度达到期望值后,空凋主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转,实现“不停机运转”,从而保证环境温度的稳定。 变频空调器是由驱动电路、室外机电源电路、室内机电源电路、室外机风扇电机控制电路、室内外机通信电路、单片微电脑及其外围构成的主控电路等组成。 交流变频空调器的工作原理是:变频技术是通过变频器改变电源频率,从而改变压缩机的转速的一种技术.通过变频器先进行交流到直流的变换,再通过变频器进行直流到交流的变换,从而控制交流电机的转速。而对变频器的控制是通过传感器将室内温度信息传递给微电脑,输出一定频率变化的波形,控制变频器的频率。当室内急速降温或急速升温时,室内空调负荷加大,压缩机转速加快,制冷量按比例增加,相反,当室内空调负荷减少时,压缩机正常运转或减速。 直流变频空调器的工作原理是把50Hz工频交流电源转换为直流电源,并送至功率模块主电路,功率模块也同样受微电脑控制,所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源,压缩机使用的是直流电

机,所以直流变频空调器也可以称为全直流变速空调器。直流变频空调器没有逆变环节,在这方面比交流变频更加省电。 变频空调器的制冷系统与普通空调器基本相同,不同的是控制制冷剂流量的毛细管被电子膨胀阀所取代。电子膨胀阀是一种由单片微电脑控制脉冲步进电机正反旋转带动一个可控制开度的阀门,阀门的开度除了与压缩机转速有关外,还与管路上的传感器有关。变频空调器的节流采用电子膨胀阀,空调器的室外机组在膨胀阀进出口。压缩机吸气管等多处设有温度传感器,并将其采样信息输送至室外机组微电脑控制器。微电脑则经过分析判断,可以及时控制阀门的开启度,随时改变氟里昂的流量,使压缩机的转速与膨胀阀的开度相适应,使压缩机的输送量与通过阀的供液量相适应,使蒸发器的能力得到最大程度的发挥。此外,采用电子膨胀阀作为节流元件,可以作到制热时化霜不停机。空调器利用压缩机排气的热量先向室内供热,余下的热量输送到室外,将换热器翅片上的霜化掉。变频空调压缩机的转速(排气量)是可变的,为了使制冷效率更高,最好使压缩机的转速与制冷剂的流量(阀门的开度)相适应。 变频空调特点 ①启动电流小,转速逐渐加快,启动电流是常规空调的1/7; ②没有忽冷忽热的毛病,因为变频空调是随着温度接近设定温度而逐渐降低转速,逐步达到设定温度并保持与冷量损失相平衡的低频运转,使室内温度保持稳定; ③噪声比常规空调低,因为变频空调采用的是双转子压缩机,

螺杆空压机变频节能改造方案

螺杆空压机变频节能改造原理与应用 螺杆式空压机广泛地用于工业生产中,在其控制中采用加载-卸载阀来控制空压机的供气。由于用气设备的工作周期或是生产工艺的差别,使得用气量发生波动,有时会造成空压机频繁加载、卸载。空压机卸载后电机仍然工频运转,不仅浪费电能而且增加设备的机械磨损;空压机加载过程是突然加载,也会对设备和电网造成较大的冲击。因此对空压机进行变频改造具有改善电机的启动和运行方式、减少设备的机械磨损、在一定范围内节约电能等效果。 一、螺杆式空压机的工作原理 以单螺杆空压机为例说明空气压缩机工作原理,如图1所示为单螺杆空气压缩机的结构原理图。螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。当螺杆在壳体内转动时,螺杆与壳体的齿沟相互啮合,空气由进气口吸入,同时也吸入机油,由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送;在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小,油气受到压缩;当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时,较高压力的油气混合气体排出机体。 二、压缩气供气系统组成及空压机控制原理 1、压缩气供气系统组成 工厂空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、管路、阀门和用气设备组成。如图2所示为压缩气供气系统组成示意图。 2、空气压缩机的控制原理 在工厂的空气压缩机控制系统中,普遍采用后端管道上安装的压力继电器来控制空气压缩机的运行。空压机启动时,加载阀处于不工作态,加载气缸不动作,空压机头进气口关闭,电机空载启动。当空气压缩机启动运行后,如果后端设备用气量较大,储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值,则控制器动作加载阀,打开进气口,电机负载运行,不断地向后端管路产生压缩气。如果后端用气设备停止用气,后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高,当达到压力上限设定值时,压力控制器发出卸载信号,加载阀停止工作,进气口关闭,电机空载运行。图3为某品牌空气压缩机的系统原理图。

变频空调器室内外机通讯电路工作原理

变频空调器室内外机通讯 电路工作原理 Prepared on 24 November 2020

变频空调器室内外机通讯电路工作原理 在变频空调中室内外机之间的通讯一般采用双向串行通讯方式,按程序依次一收一发。根据室内外机总的连线(配线)的多少分为三线制和四线制,其中的两根连线一定是外机的线。 (1)三线制通讯 除了两根电源线外只有一根是主通讯线,因此必须利用电源线中的一根或二根作为公共线构成信号传递回路。由于电源线的高侧须用光耦隔离,信号搭载的方式分为直流载波和交流载波两种。1)直流载波型(见下图):信号搭载于直流电源线的主通讯线(3号配线),2号配线是电源和通讯的公共线,室内机的(也可是室外机)D101、R101、C101构成搭载的直流电源,搭载的信号源通过室内机的收、发隔离光耦→D103、R103→3号配线-室外机的D501→R501→室外机的收、发隔离光耦一最后通过2号配线回到Cl01上形成一个信号传递回路。发信隔离光耦为TLP127、PC853H等,要求其输出三极管VCE0>300V。注:本节通讯电路的所有收信隔离光耦均为TLP521、PC817、PS2501等普通三极管输出型。 2)交流载波型(见下图): 信号是搭载在50/60的交流主电源上,3号配线是主通讯线,1号和2号配线都是电源和通讯的公共线,在交流电源的正半周时通过D151→R151→室内机的发送隔离光耦→3号线→室外机的D26→R53一室外机的接收隔离光耦一最后通过2号配线形成一个信号同路,同样在交流电源的负半周时通过D152、R152、室内机的接收隔离光耦、3号配线、D27、R52、室外机的发送隔离光耦、最后通过1号配线形成一个信号传递回路。使用的发送隔离光耦TL541G/J(相同的还有TIP545G/J、TLP741G/J、S22MDIV 等)是单向晶闸管(SCR)输出,有的使用双向触发管输出型的(如:TIP560G/J、S21MD3V等),并且要求它们的VDRM>400V,不能用普通低VDRM三极管输出型的TJP331、PC417、TLP521、PC817等代用。 (2)四线制通讯电路(见下图)室内外机的连(配)线有四根,其中两根是专用的通讯线,另外的两根则是电源线,也是使用直流电源载波的方式,但是为防止室内外机的误配线而造成主控电路的损坏,在外机仍保留收、发隔离光耦(均为TLP521、PC817等)。 (3)一拖二空调通讯电路使用完全相同的两套通讯电路,下图是一款海尔变频一拖二空调的通讯电路。

压缩机变频节能改造及节能量计算

压缩机变频节能改造及节能量分析 冯东升 (上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司,上海 200063) 摘要:本文从压缩机的变频调速原理出发,介绍了压缩机系统的变频改造方案,并主要阐述了变频改造后的节能量计算方法,最后通过实例进行了节能效果分析,结果表明该技术节能效果显著,值得推广。 关键词: 压缩机 变频改造 节能 The Analysis of Frequency Conversion Energy Saving In Compressor Feng dong-sheng (Shanghai Engineering Research Center of Motor System EnergySaving Co.,Ltd., Shanghai 200063,China) Abstract: This paper start with the frequency control of compressor, mainly introduces the project of frequency conversion and method of calculating energy saving in compressor. Results show that , the technology is advanced and worth promoting. Key words: compressor;frequency conversion; energy-saving 1 概述 压缩机作为基础工业装备,广泛的应用于机械制造、冶金、石油化工、矿山、纺织等工业生产的各个领域中。空压机的种类有很多,常见的主要有活塞式、螺杆式、离心式等几种。由于压缩机通常是长期连续的运转方式,因此在各种工矿企业内属于耗电量较多的重点用电设备之一。 在国民经济可持续发展的战略之下,能源作为国家的重要物质基础,节能和绿色生产已成为国家十二五规划的重点,工业企业在保证正常的生产条件下,如何实现节能已势在必行,空压机作为重点耗能设备,已经成为了关键词。

螺杆空气压缩机变频节能改造

空压机变频与SMART智能集中控制节能改造方案 一、概况 目前在我国各工矿企业运行着大量的螺杆空气压缩机,而这些设备往往都是企业的耗电大户。根据我们对设计院所的了解和对用户的实际调查,这些大功率的耗能系统实际运行效率普遍较低,总体仅为50%~70%左右,这主要是由于两个方面的原因造成的: (1)设计院所和用户在选型时往往考虑较大裕量,一般都在30%以上,这就使螺杆空压机实际运行时经常处于关闭进气的低负荷运行状态,从而降低了运行效率; 2)普通螺杆空气压缩机都是处于恒速运转状态,而实际生产中的气量需求却经常处于变动状态,当用户用气量减小时,压缩机组只能通过全部或部分关闭进气来进行调节,这样,压缩机组就会经常处于空运转、部分负荷(高压比状态)和满负荷交替运行的低效率状态,从而造成大量的能源浪费。 3)大多数工矿企业根据自己生产用气量配备多台中小型的压缩机,而这压缩机都采用独立运行同时进行对生产并联供气,而生产用气量是根据各压缩机自己进行加载和减载进行排气量的调节,理想化的是所运行的整个压缩机系统的排气量满足生产线最大生产负荷用气量,实际上这个理想化是很难实现的,一般的是用户当看到启动的压缩机长期处于加载状态,而排气量不能满足生产需要,就再由人工启动一台压缩机,这样就可能造成所有运行的压缩机不同程度的进行频繁加载和减载,使能大量电能浪费。 因此,螺杆空气压缩机的运行节能问题主要表现为排气量的调节问题,而压缩机的排气量与压缩机的转速成正比关系,所以,归根到底螺杆空气压缩机的

节能问题就是:第一,压缩机所配电机的调速问题。目前,中小型交流异步电机的最佳调速方式为变频调速方式。第二,多台压缩机供气并联运行采用的是人工启动和停止,而很多厂矿企业都没有配备专门的压缩机操作人员来精心操作,都是启动压缩机后只要排气量满足生产就不管了,所以多台空压机运行下,我们根据生产线用气量对压缩机采用SMART智能集中优化启动操作方式。 二、系统改造方案 1、设备情况 目前整个厂的供气压缩机为三台:1#配备电机75KW的压缩机一台、2#配备电机55KW一台、3#配备电机37KW一台。一般的两开一备,正常情况下,75KW 的空压机和37KW的空压机是长期运行的,对生产线供气。 2、改造思想 1)我们根据配备电机75KW的空压机电机功率大小进行加装变频器系统,保持原压缩机的工频系统,真正实现空压机变频-工频转换,也就是说当变频系统出现故障时候,可以人工切换到工频系统运行,这样可以保证生产的正常进行。 2)所加装的变频系统为一拖二控制,也就是说1#配备电机75KW的压缩机和2#配备电机55KW空压机都为变频系统控制;当1#为变频驱动时候,2#只能为工频运行,反之,当2#为变频器驱动时候,1#只能在工频下运行。 3)由于压缩机供气出口配备了储气罐,所以生产线实际供气的压力主要以储气罐里压力为基准。我们在储气罐上装一压力传感器来检测系统供气压力指示和调节,其压力量程为1MP,传感器精度:0.1%。 4)三台压缩机进行我们设计的SMART智能集中控制操作系统,本系统控制模式采用两种,一种是节能模式,另外一种是轮换模式,所谓节能模式就是主

变频空调电路和变频模块分析

通讯电 路 通讯规则:从主机(室内机)发送信号到室外机是在收到室外机状态信号处理完50毫秒之后进行,副机同样等收到主机(室内机)发送信号处理完50毫秒之后进行,通讯以室内机为主,正常情况主机发送完之后等待接收,如500毫秒仍未接收到信号则再发送当前的命令,如果1分钟(直流变频为1分钟,交流变频为2分钟)内未收到对方的应答(或应答错误),则出错报警;同时发送信息命令给室外,以室外机为副机,室外机未接收到室内机的信号时,则一直等待,不发送信号,通讯时序如下所示: 电路分析 由于空调室内机与室外机的距离比较远,因此两个芯片之间的通信(+5V信号)不能直接相连,中间必须增加驱动电路,以增强通信信号(增加到+24V),抵抗外界的干扰。 下图为室内外通讯电路图,其中上部份为室内通讯电路,下部份为室外通讯电路。 二极管D1、电阻R1、R2、R47、电容C3、C4、稳压二极管CW1组成通讯电路的电源电路,交流电经D1半波整流,R1、R2限流后,R47电阻分流后,稳压二极管CW1将输出电压稳定在24V,再经C3、C4滤波后,为通信环路提供稳定的24V电压,整个通信环路的环流为3mA左右。 光耦IC1、IC2、PC1、PC2起隔离作用,防止通讯环路上的大电流、高电压串入芯片内部,损坏芯片,R3、R18、R21、R22电阻限流,将稳定的24V电压转换为3mA的环路电流,R23、R42电阻分流,保护光耦,D2、D5防止N、S反接。 当通信处于室内发送、室外接收时,室外TXD置高电平,室外发送光耦PC2始终导通,若室内TXD发送高电平“1”,室内发送光耦IC2导通,通信环路闭合,接收光耦IC1、PC1导通,室外RXD接收高电平“1”;若室内TXD发送低电平“0”,室内发送光耦IC2截止,通信环路断开,接收光耦IC1、PC1截止,室外RXD 接收低电平“0”,从而实现了通信信号由室内向室外的传输。同理,可分析通信信号由室外向室内的传输过程。 变频模块 P、N端接入300V高压直流电,CZ端子从主控板处接来控制信号,控制六个三极管的通断,以获得准确控制电压,U、V、W对压缩机输出控制电压,交流变频输出的为三相交流电,直流变频输出的为通电绕组不断改变的直流电。 5.全直流风扇电机 美的全直流变频空调室内、外风扇电机使用的都是直流电机,以下为它们的接线图。 室内直流风机 通过改变电压大小的方式来控制风机转速,Vc的电压范围在9~36V之间,电压越高,风机转速越高,电压越低,风机转速越低;+5V为风机内电路控制板的工作电压; 室外直流风机 室外直流风机工作原理与直流压缩机基本相同,只是PWM电压波形形成电路做在了电机内;Vc为高压直

变频压缩机的启动过程及变频器的组成

变频压缩机 目前对于冰箱的研究来说,冰箱的能耗要求已经处于比较重要的地位。为降低冰箱的能耗,在综合对其各部件的优化设计、改良性能以外,提高压缩机的效率是最主要的决定因素。当压缩机的技术发展到一定程度后,再提高压缩机的COP已经是有相当的困难。而变频压缩机则是一种新型的较好的解决方案。 变频压缩机对环境的适应能力很强,当冰箱的工作环境或使用环境发生改变时,压缩机会通过改变转速产生不同的制冷量来满足冰箱的负荷要求。另外当压缩机处于小功率运行时,由于蒸发温度的提高,压缩机的COP会上升,从而降低冰箱的耗电量。 一、变频压缩机的优点 1.更省电 对于相同大小的冰箱,使用变频压缩机能比普通定频压缩机节省能耗40%。 2.更快的降温速度 相比于普通压缩机,变频压缩机拥有更快的降温速度,平均降温时间加快20%。 3.更宽松的电压要求 变频压缩机运行电压范围可达到80V区间,远远大于定频压缩机。 4.更好的温度控制能力

使用变频压缩机的冰箱可以更好的控制箱体内温度,有效避免间室内温度波动过 大。 5.更低的噪音、更小的振动 普通定频压缩机噪音为恒定的,而变频压缩机可根据制冷需求随时调整转速,噪音和振动也会相应减小。 二、变频器的组成 压缩机的变频器主要由4大部分组成,其电路图如下: 1.输入/滤波EMI EMI(电磁干扰)滤波的功能是去除由功率电路产生的电磁噪音传播和减少输入噪音,它们会损坏变频器。 EMC(电磁兼容)问题对产品批准非常重要,要符合非常严格的监管标准。 2.直流母线 在这部分,交流电压干线进行了整流滤波,通过整流桥和直流母线电容后,电压

变得比较平整。 在220V主线,直流母线电压大概在300V.。在115V主线,这部分有倍压电路,所以输出电压也差不多为300V。 3.电机输出 这部分的职能是根据控制信号,向电机发送驱动电流。 4.控制和其他部分 变频器的控制模式是独立的,主要控制方式根据最终的产品应用而定。 其他部分:1)电源:提供内部电压给变频器运行。2)位置传感器:负责发送信号给主控板以确认转子位置。3)控制:DSP收到信号和控制正常的功率转换。 三、变频压缩机启动程序 启动程序共分为三步 1.定位 变频器注入一个持续的电流给电机,因此转子将会对准为一个可知的位置。在这一步,电流必须限制于电机的最大电流(如果电流高于预设的最大值,转子将会被消磁)。 2.异步方式 通过一个已知的位置,变频器将切换电机线圈估计下一个电机位置,使电机加速。

变频改造方案

LG-10.5/8变频改造方案 空压机的加卸载是空压机运行工况的一种重要性能,加载时间和卸载时间是空压机运行的重要参数。变频改造后缩短了系统的加卸载时间,从而节约电能。

计算: 贵公司现有的空压机的规格是:功率为55KW、排气压力为0.80Mpa使用时间为19207小时,加载时间为2169小时,加载率约为11.2%。共计使用800天,螺杆机平均每天运行24小时,生产上不管用气多少,从上班到下班一直如此,气压打满后机组会卸载运行,但卸载运行时机组会有40%的空载损耗,因此一台55KW的普通空压机会浪费40%的电能。那么一台55KW的普通空压机会因此浪费电。也就是说:变频空压机不存在卸载,因此也不存在空载浪费。而变频空压机卸载载时,转速降低,功率下调到最小,消耗电能极少。 A.用不完省电: 88.8%卸载时间*(损耗55 *40%空载损耗)≈19.5KW/时 (一般情况下空压机的实际用气量会小于机组的额定产量,有的是因为购买时考虑的余量,有的是因为局部时间只用一部分的气,有的是因为生产上淡旺季的问题等等,这样的状况属于“用不完”。)

B.低压力省电: “高压低用”这也很浪费,就像“用不完”一样。普通螺杆机始终6-8公斤频繁加卸载工作,实际也就只用了7公斤,那么额外的2公斤频繁爬升会让机组多消耗14%(每爬升l公斤多耗7%的电流)。按频繁爬升时间累计是30%,这样一台55KW的普通空压机会因30%的频繁加载多浪费电。同样如果是变频空压机它始终保持7公斤不变的供气,那么也就不存在这1公斤的爬升损耗了。 11.2%加载时间*(因1公斤爬升55KW * 7%)≈0.42KW/小时 图:变频技术与非变频技术的压力控制对比 1.变频器本身的能耗:55KW/小时*3%≈1.65KW/小时 2.压缩机节约为:19.5KW/小时+0.42 KW/小时-1.65KW/小时= 18.2KW/小时 3.按压缩机一年每日运行24小时,电费1元/度计算,总共1台压缩机每年可 节约的费用约为: 18.2KW/小时*24h*30天*12月*1元/KW*1台 =157248元(平均13104.00/月)

空压机变频改造方案

由于空压机不排除在满负荷状态下长时间运行的可能性,所以,选型时只能按最大需求来确定电机容量,造成空压机系统余量一般偏大。传统空压机都采用星三角降压启动,但工频启动时电流仍然能达到额定电流的2~3倍,冲击大,会影响到电网的稳定性。且大多数空压机是连续运行,由于一般空压机的电机本身不能根据压力需求的变动来实现降速,使电机输出功率与现场实际压力需求量相匹配,导致在用气量少的时候仍然要空载运行,造成巨大的电能浪费。据统计,空压机占大型工业设备(风机、水泵、锅炉等)几乎所有的耗电量的15%。空压机的节能改造势在必行。若能采用变频调速技术,当流量需要量减少时,就可以降低电动机的转速,从而较大幅度减小电动机的运行功率,实现节能的目的。 1.变频器应用方案 根据招标要求,我方为该空压机组安装一台变频器,并且采用一拖二的方式启动两台ZR250型空压机,我公司选用的是丹佛斯FC102型250KW变频器,此变频器可以软启动两台空压机,正常工作时,启动一台ZR110空压机,此时压力并不能满足需求,需要变频器启动一台ZR250空压机,并根据压力需求自行调节电机转速,当ZR110 变频器出现故障时,可以同时启动两台ZR250空压机,并可以实现工变频切换。 节能原理:变频调速系统以输出压力作为控制对象,由PLC、变频器、压力传感器、电机组成闭环恒压控制系统,工作压力值可由触摸屏直接设置,现场压力由传感器来检测,转换成4~20mA电流信号后反馈到PLC,PLC通过检测值和设定值进行比较,

进行PID调节控制变频器转速,达到空压机恒压供气和节能的目的。变频节能表现在: 1、变频器通过调整电机的转速来调整气体流量,使电机的输出功率与流量需求成正比,保持电机高效率工作,功率因数高,无功损耗小,节电效果明显; 2、按严格的EMS标准设计,高速低耗的IGBT以及采用了高效的失量控制算法,使得V&T变频器谐波失真和电机的电能损耗最小化; 3、自动快速休眠使得空载时间变短,电机完全停止,最大程度节能。无冲击启动及低频大转矩特性保证变频器随时带载起停。 节能空间: 灰色:变频空压机功耗曲线 绿色:节能部分A,变频空压机比普通空压机节省的能量 浅蓝色:节能部分B,变频空压机可能节省的能量。B为当变频空压机已进入空久停机休眠阶段,而普通空压机没有进入休眠时,变频空压机节省的能量。如果变频空压机也没有进入休眠,则B=0。 刚启动或休眠后启动时,普通空压机和变频空压机均运行在额定功率附近。因此变频空压机可以保证充气的快速性。 2.1、启动电流小,对电网无冲击 变频器可使电机起动、加载时的电流平缓上升,没有任何冲击;可使电机实现软停,避免反生电流造成的危害,有利于延长设备的使用寿命; 2、输出压力稳定 采用变频控制系统后,可以实时监测供气管路中气体的压力,使供气管路中的气体的压力保持恒定,提高生产效率和产品质量; 3、设备维护量小 空压机变频启动电流小,小于2倍额定电流,加卸载阀无须反复动作,变频空压机根据用气量自动调节电机转速,运行频率低,转速慢,轴承磨损小,设备使用寿命延长,维护工作量变小。 4、噪音低 变频根据用气需要提供能量,没有太多的能量损耗,电机运转频率低,机械转动噪音因此变小,由于变频以调节电机转速的方式,不用反复加载、卸载,频繁加卸载的噪音也没有了,持续加压,气压不稳产生的噪音也消失了。总之,采用变频恒压控制系统后,不但可节约一笔数目可观的电力费用,延长压缩机的使用寿命,还可实现恒压供气的目的,提高生产效率和产品质量。

变频空调工作原理

?关键词:变频空调原理 ?压缩机工作原理 压缩机将制冷剂在制冷系统内进行制冷循环过程中,由蒸发器中蒸发吸热后的低温、低压饱和气体制冷剂,从蒸发器经吸气管(回气管)吸入压缩机压缩成高温高压力气态制冷剂,并经过排气管排出,送入冷凝器冷却,再经毛细血管降压节流后进入蒸发器蒸发,如此循环进行。 空调室外机的工作原理 冷凝器是制冷系统在制冷状态时为高压设备装在压缩机排气口和毛细管之间,由压缩机排出的高温高压气体,进入冷凝器,通过铜管和肋片传热冷却空调中都装有轴流风扇,采用的是风冷式,使冷凝器制冷剂在冷却凝结过程中,压力不变,温度降低,由气体转化为液体。 制冷剂的作用 在整个制冷循环中,制冷剂在蒸发器内沸腾汽化,不断吸收制冷室内冷却物品的热量,并传给外界空气,使制冷室内温度降低而达到制冷目的。 变频空调 变频空调的概念

一般空调机由于电源频率50Hz是固定的,所以压缩机的转速是固定的,也就是被称为“空调机血液”的冷媒(氟利昂)的循环是恒量的,在一定时间内冷媒的循环量越大,空调机的输出功率就越高。也就是说,压缩机的转速决定了空调机的输出功率。 而变频空调是一种使用变频压缩机和模糊控制技术的空调器,能根据室内气温的变化,调节制冷速度。具有低噪音、耗能低等特点。一个15平方米的房间,变频空调比定频式调温速度快6-10分钟。达到设定温度后,变频空调又能以仅为定频空调10%的功率低速运转,以调节温度细微损耗,维持恒温状态。试验显示,较之定频空调,变频空调噪音低5-6分贝,寿命长5-8年,是空调市场未来的发展方向。 变频空调是相对普通空调来讲的,普通空调的压缩电机采用交流异步电机,转速不变,50HZ时转速约为2880r/min。而变频空调是先把220V、50HZ的单相交流电转变成为三相变频交流电(25~118HZ,5 6~160),供给压缩机,通过频率变化来调节压缩机转速,使制冷量连续变化,适应空调负荷的需要。 变频空调的控制原理及主要特点 变频空调与普通空调器或称定转速空调器的主要区别是前者增 加了变频器。变频空调的微电脑随时收集室内环境的有关信息与内部的设定值比较,经运算处理输出控制信号。交流变频空调的工作原理

空压机变频节能及余热回收方案

节能项目方案设计 1空压机变频节能改造 1.1企业空压机系统基本情况介绍 某某科技(深圳)有限公司共有五台空气压缩机,其中三台用于A栋厂房,两台螺杆式空压机37kW、型号:OGFD37;一台活塞式空压机15kW、型号:AW19008。供A栋厂房冲压车间、自动组装机以及研发部门用气。另外两台螺杆式空压机22kW、型号:OGFD22,供C栋厂房注塑车间、机加工车间、组装、包装车间用气。 1.2空压机变频节能改造分析 一:原空压机系统工况的问题分析 1.主电机虽然以星-角降压起动,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,电能浪费最为严重。 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,所以对设备 的维护量大。 空压机节能改造的必要性: 鉴于以上对空压机的原理说明以及目前的工况分析,我们认为对空压机的节能降噪改造是必要的,这样不仅能够节约大量的运行费用,降低生产成本,同时还可以降低空压机运行时产生的噪音,减少设备维护费用。 二:螺杆式空压机的工作原理介绍 单螺杆空压机空气压缩机工作原理,如图1所示为单螺杆空气

压缩机的结构原理图。螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。当螺杆在壳体内转动时,螺杆与壳体的齿沟相互啮合,空气由进气口吸入,同时也吸入机油,由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送;在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小,油气受到压缩;当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时,较高压力的油气混合气体排出机体。 图1 单螺杆空气压缩机原理图 三:压缩气供气系统组成及空压机控制原理 ⑴、压缩气供气系统组成 工厂空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、过滤器、储气罐、干燥机、管路、阀门和用气设备组成。如图2所示为压缩气供气系统组成示意图。

变频压缩机基础概念

1定义 变频压缩机是指相对转速恒定的压缩机而言,通过一种控制方式或手段使其转速在一定范围内连续调节,能连续改变输出能量的压缩机。 2工作原理 变频压缩机可以分为两部分,一部分是变频控制器,就是我们常说的变频器;另一部分是压缩机。变频控制器的原理是将电网中的交流电转换成方波脉冲输出。通过调节方波脉冲的频率(即调节占空比),就可以控制驱动压缩机的电机转速。频率越高,转速也越高。 变频控制器还有一个优点是,驱动电机起动电流小,不会对电网造成大的冲击。 3优势 传统空调压缩机依靠其不断地“开、停”来调整室内温度,其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热,并消耗较多电能。变频空调则依靠空调压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,室温波动小、电能消耗少,其舒适度大大提高。 运用变频控制技术的变频空调,可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式,使居室在短时间内迅速达到所需要的温度,并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动,实现了快速、节能和舒适控温效果。 变频空调的核心是变频器。变频器是20世纪80年代问世的一种高新技术,它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节,把50Hz的固定电网频率改为30—130Hz的变化频率;同时,还使电源电压范围达到142—270V,彻底解决了由于电网电压不稳而造成空调器不能工作的难题,使空调完成了一个划时代的变革。 变频空调通过提高空调压缩机工作频率的方式,增大了在低温时的制热能力,最大制热量可达到同类空调器的1.5倍,低温下仍能保持良好的制热效果。此外,一般的空调分体机只有四档风速可供调节,而变频空调器的室内风机自动运行时,转速会随空调压缩机的工作频率在12档风速范围内变化,由于空调风机的转速与空调器的能力配合较为合理、细腻,实现了低噪音的宁静运行,最低噪音只有30分贝左右。 变频空调在每次开始启动时,先以最大功率、最大风量进行制热或制冷,迅速接近所设定的温度后,空调压缩机便在低转速、低能耗状态下运转,仅以所需的功率维持设定的温度,这样不但温度稳定,还避免了空调压缩机频繁地开开停停所造成的对寿命的衰减,而且耗电量大大下降,实现了高效节能。 4市场应用 基于上述原因,变频空调,也受到了大型宾馆、商厦的青睐。由于以往大型建筑中所用的中央空调因不能随气温和客流量的变化而自动调节负荷,所以耗能多、电力浪费大。据调查统计,目前以中央空调为代表的暖通空调的耗能几乎占了国内建筑总耗能的85%。而采用了变频技术的智能变频集中式空调则集中了家用空调和中央空调的优点,在节能方面较前两者有很大的突破,可使中央空调的耗能降低30%至80%,将成为明年新落成的商用建筑的首选。 5缺点 以变频中央空调的压缩控制为例阐述变频压缩的缺点。 变频压缩机主要是调节压缩机的转速,通过检测压缩机负载的轻重,或室内机的多少,以及周围环境温度的检测,来调节压缩机转速的快慢。当压缩机负载重,或室内机数量多,或目前温度与设定目标温度差别大的时候,压缩机的转速变快,从而使压缩机输出的制冷、热量增大;当室内机开机少,或压缩机负载轻,或当前温度与设定目标温度接近时候,压缩机的转速就变慢,从而使压缩机输出的制冷、热量减小;这样就起到能量调节的目的。以上是变频机的优点也是它的工作原理,但是,变频以下几点是容易出现故障的地方: 1、电路控制板的复杂设计导致控制电路故障频发变频压缩电路包含逆变器,微控制器,

螺杆式空气压缩机变频改造方案

螺杆式空气压缩机变频改造方案 1、空气压缩机系统的一般控制过程: 按下启动按钮,控制系统接通启动器线圈并打开断油阀,空气压缩机在卸载模式下启动,这时进气阀处于关闭位置,而放气阀则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,即起跳压力时,控制器使进气阀关闭,油气分离器放气,压缩机空载运行。当系统压力下降至压力开关下限值,即回跳压力时,控制器使进气阀打开,油气分离器放气阀关闭,压缩机满载运行。 2、加装变频器进行节能改造方法: 2.1、空压机的改造主要是电路的改造,通过替代原工频供电方式,同时备用工频供电方式。空压机主电路采用星三角降压启动方式,将变频输出直接串接入星三角输入回路上端,注意空压机压缩机散热风机输入电源及控制器回路电源的此时应与变频器的输入电源向并联。加装变频器后工变频回路同时存在,应做工变频电气互锁控制,避免误操作情况下损坏变频器。 2.2、根据不同的控制要求,控制方式介绍以下2种。 2.2.1、变频恒压供气模式 实现方式:取系统压力信号,由储气罐压力值作为恒压供气系统参考值,通过加装压力变送器将气压值转化为电信号传送至变频器,设置变频器PID控制数据,变频器根据压力变化自动调节电动机转速实现节能运行。 特点:控制容易实现,变频调节范围窄系统响应快;空压机主要运行在加载状态,电磁阀开关频率低,调度平滑,系统噪音小。 2.2.2、变频器上下限运行模式 实现方式:变频器根据空压机进气电磁阀状态设置上限和下限运行频率状态。或者是加装压力检测控制器,根据所需压力大小设置上下限关断点,控制变频器的运行频率。空压机启动及系统压力达上限值时为空压机空载状态,电磁阀状态为关断,对应变频器下限频率运行;系统压力达下限值时空压机加载状态,电机满载运行,电磁阀状态为打开,对应变频器上限频率运行。

直流变频空调基本原理及结构

直流变频空调基本原理及结构 直流变频空调其关键在于采用了无刷直流电机作为压缩机,其控制电路与交流变频控制器基本一样。 (1)直流变频空调的基本原理 ?直流变频概念 我们把采用无刷直流电机作为压缩机的空调器称为“直流变频空调”从概念上来说是不确切的,因为我们都知道直流电是没有频率的,也就谈不上变频,但人们已经形成了习惯,对于采用无刷直流压缩机的空调器就称之为直流变频空调。 ?无刷直流电机 无刷直流电机与普通的交流电机或有刷直流电机的最大区别在于其转子是由稀土材料的永久磁钢构成,定子采用整距集中绕组,简单地说来,就是把普通直流电机由永久磁铁组成的定子变成转子,把普通直流电机需要换向器和电刷提供电源的线圈绕组转子变成定子。这样,就可以省掉普通直流电机所必须的电刷,而且其调速性能与普通的直流电动机相似,所以把这种电机称为无刷直流电机。无刷直流电机既克服了传统的直流电机的一些缺陷,如电磁干扰、噪声、火花可靠性差、寿命短,又具有交流电机所不具有的一些优点,如运行效率高、调速性能好、无涡流损失。所以,直流变频空调相对与交流变频空调而言,具有更大的节能优势。 ?转子位置检测 由于无刷直流电机在运行时,必须实时检测出永磁转子的位置,从而进行相应的驱动控制,以驱动电机换相,才能保证电机平稳地运行。实现无刷直流电机位置检测通常有两种方法,一是利用电机内部的位置传感器(通常为霍尔元件)提供的信号;二是检测出无刷直流电机相电压,利用相电压的采样信号进行运算后得出。在无刷直流电动机中总有两相线圈通电,一相不通电。一般无法对通电线圈测出感应电压,因此通常以剩余的一相作为转子位置检测信号用线,捕捉到感应电压,通过专门设计的电子回路转换,反过来控制给定子线圈施加方波电压;由于后一种方法省掉了位置传感器,所以直流变频空调压缩机都采用后一种方法进行电机换相。 ?直流变频空调与交流变频空调的电控区别

空压机变频改造

一、空压机的原理及计算 1、空压机的分类: 目前常见的压缩机有活塞式、螺杆式、离心式。 1)活塞式没有改造的必要,没有节能空间。 2)螺杆式主力改造机型。 3)离心式一般为很少改造。 2、空压机的改造的原理: 目前常见的压缩机有活塞式、螺杆式、离心式,不论哪一种工作方式,压缩机单位时间内产气量是一定的,目前压缩机都采用上下限控制或启停式控制,也就是说,当气缸内的压力达到设定值的上限时,空压机关闭进气阀,这种工作方式频繁出现加载卸载,而且对电网、螺杆空压机本身都有极大的破坏性。 二、系统原工频运行概况 1、空压机工作原理简述 原空压机的运行方式为工频状态。压力采用两点式控制(上、下限控制),也就是当空压机气缸内压力达到设定值上限时,空压机通过本身的油压关闭进气阀,当压力下降到设定值下限时,空压机打开进气阀。生产的工作状况决定了用气量的时常变化,这样就导致了空压机在半载或轻载下运行,或者经常是加载几分钟,卸载几分钟,频繁的卸载和加载。空压机卸载运行时,不产生压缩空气,电动机处于空载状态,其用电量为满负载60%左右,这部分电能被白白的浪费。 系统在设计时是针对全厂满负荷用气量来设计的,并考虑了富余,是按最大用量来设计的,而现在的工况是用气量经常变化,且经常在半载下运行,在整个系统运行时存在着严重的“大马拉小车”的现象。为了解决这种现象,节约能源,提高经济效益,有必要对现有系统进行变频改造。 2、简单来说螺杆式空压机分为两种工作状态 1)、加载运行进气阀打开,空压机产气。 2)、卸载运行进气阀关闭,空压机不产气,电机轻载运行,为下次加载做准备。可见卸载运行对于压缩气体的产生并没有什么帮助,会白白浪费能源。 3、空压机的节能空间的计算: 加装变频器可以对电机调速,使产气量趋于线性,用多少产多少,不会有卸载,

交流变频与直流变频的区别

1、压缩机 直流变频空调和交流变频空调采用的压缩机电机,原理上都是定子产生一个不断旋转的 圆形旋转磁场,利用定子、转子电磁间磁场力相互作用产生转矩不断推动转子转动。 ①交流变频:压缩机采用交流电机驱动 原理:采用交流变频压缩机,通过定子、转子之间的磁场的相互作用使转子旋转。但其特别的设计使得可以在较大范围内通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速; 特点:相对于定频空调而言,交流变频空调具有制冷制热快速、控温精确的特点。但交流变频压缩机的运转是靠定子绕组上通过的电流和转子绕组上的感应电流形成的磁力线的相互作用实现的,因此转子绕组有电流通过,产生电能损耗。其成本比直流变频空调要低很多; ②直流变频:压缩机采用直流电机驱动 原理:采用直流变频压缩机,压缩机定子产生旋转磁场与转子永磁磁场直接作用,实现压缩机运转。由于转子是永磁体,没有线圈/绕组,无需外部供电,也就不产生电能损耗,效率高、节能; 特点:效率高与噪音低。直流变频压缩机效率比交流变频压缩机高10%~30%,噪音低5分贝~10分贝。 交流变频与直流变频是两代产品,空调技术最领先的日本已全部为直流变频。 2、控制系统 ①交流变频 交流变频压缩机采用异步控制,(下划线部分不讲解:220V/50Hz的市电经整流滤波后得到310V左右的直流电,此直流电经过逆变后,就可以得到用以控制压缩机运转的变频电源。脉宽调制(PWM):在输出电压每半个周期内,把输出电压的波形分成若干个脉冲波,由于输出电压的平均值与脉冲的占空比(脉冲的宽度除以脉冲的周期称为占空比)成正比,所以在调节频率的同时,不改变脉冲电压幅度的大小,而是改变脉冲的占空比,可以实现变频也变压的效果。这种方法称为PWM(PuleWidth Modulation)调制,PWM 调制可以直接在逆变器中完成电压与频率的同时变化),控制电路比较简单。 ②直流变频: 直流变频压缩机属于同步控制,时刻检测压缩机转子位置,并依据压缩机转子位置进行实时调节,控制压缩机频率。 上面介绍了这么多技术性的内容,可能很多人再考虑一个问题:区别直流变频和交流变频的最简单、最直接的依据是什么?也就是标准问题,这里我们给出统一的解释: 压缩机采用无刷直流电机,则变频就是直流变频。如果采用交流电机,则变频就是交流变频;另外,全直流变频是指压缩机、室内外风机均使用直流无刷电机,部分直流指只有压缩机使用直流无刷电机。 总结一下:

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