海利普螺杆式空压机解决方案

HLP-SK变频器是基于交-直-交电源变换原理，集电力电子和微机算控制等技术于一 身综合性电器产品。HLP-SK变频器可根据控制对象的需要输出频率连续可调的交流电压 由电机知识知道，电机转速与电源频率有成正比的关系：
n = 60f(1-s)/p
式中 n: f: s: p: 转速 输入交流电频率 电机转差率 电机磁极对数
二、传统的工频螺杆式空压机系统
电源
储气罐
电动机
皮带轮
螺杆空压机系统
油气桶
阀门系统
空压机控 制器
压力传感器
在传统的工频螺杆式空压机系统中，运行时螺杆机头和主电机一直保持运转，排气压力由 螺杆机头前部的进气阀开启或关闭进行调节。即压力达到上限时关阀，使空气压缩机进入空载 运行；压力达到下限时开阀，使空气压缩机进入满载运行。 空压机控制器根据检测实际排气压力，控制进气阀开启或关闭，频繁的加卸载使得空压机 的输出压力介于加载压力与卸载压力之间,满足工艺的需求；同时空压机系统的保护均由控制 器完成。
因此用HLP-SK变频器输出频率可调的交流电压作为空压机电动机的电源电压，就可 方便的改变空压机的转速。 针对空压机行业HLP-SK做了如下可靠性设计： 宽电压范围设计 输入电压在 -20% ~ 15%的范围内正常运行 配置直流电抗器 有效提高输入侧的功率因数 提高变频器整机效率和热稳定性 有效地消除输入侧的高次谐波对变频器的影响，减小对外传导和辐射干扰 可靠的控制性能设计
4.压力恒定，波动小，管路损耗变小，压力稳定，管路泄漏减少。
5.由于稳定运行时运行频率小于工频，机械噪音下降，机械磨损小，设备维护成本低。
螺杆式变频
工频空压机工作图
日常用气量 工频
t A B C D E F G H I K L
基于danfoss 的vvc+控制平台，实现低频下高输出转矩
强大的过载能力
过载能力150% 1min，200% 1s
高的频率解析度
数字式: 0.01 Hz ; 模拟式: 最大操作频率的1‰ 标准的MODBUS 协议 提供标准的RS-485 接口 简易的操作界面，强大的监控能力 基于danfoss 的平台，提供简易的操作界面，同时提供多种状态的监视信息(电流， 电压，功率，温度，频率等信息)
螺wk.baidu.com式空压机
应用方案
一﹑螺杆式空压机的工作原理
空气压缩机是一种把空气压入储气罐中，使之保持一定压力的机械设备，属于恒转矩载， 其运行功率与转速成正比:
PL = TL nL 9550
式中
PL: 空气压缩机功率 TL: 空气压缩机转矩
nL: 空气压缩机转速
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。
传统的工频螺杆空压机系统存在一些问题：
1、电能浪费严重
空气压缩机加，卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin ~ Pmax 之间来回变化，Pmin是能够保证用 户正常的最低压力值，Pmax 是设定的最高压力值。 1）卸载时电能的消耗 当达到卸载压力(Pmax)时，空压机自动打开卸载阀，使空气压缩机不需要再对压缩气体做功，但空气 压缩机的电机还是在空转运行，造成严重的能量浪费。据测空压机卸载时的功耗约占满载时的30%～50%， 在卸载期间，空气压缩机做无用功，无谓地消耗能量。同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空， 这是一种能量的浪费。 2）加载时的电能消耗(压缩空气压力超过Pmin 所消耗的能量) 在压力达到所需工作压力后，传统控制方式决定其压力会继续上升直到卸载压力(Pmax)。在加压过程 中，一定会产生更多的热量和噪音，从而导致电能损失。另一方面，高压气体在进入气动元件前，其压力 需要经过减压阀减压，这一过程同样耗能。
新型的HLP-SK变频螺杆空压机系统优点：
1. 通过变频器调节电机的 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.变频器控制电机的启动，通过调整加速时间，使启动电流小，对机械的冲击小。 3.不必频繁的加卸载，延长机械的寿命。
2、工频启动冲击电流大
主电机虽然采用Y-△减压起动，但起动电流仍然很大，对电网冲击大，易造成电网不稳以及威胁其它 用电设备的运行安全。对于自发电工厂，数倍的额定电流冲击，可能导致其他设备异常， 部件老化，同 时工频运行时，轴承磨损大，设备维护量大。
3、压力不稳，自动化程度底
传统空压机自动化程度低，输出压力的调节是靠对加卸载阀、调节阀的控制来实现的，调节速度慢， 大，精度低，输出压力不稳定。
宽环境温度范围设计
正常工作在-10℃ ～ 50℃ 完善的保护功能 为用户提供多种保护功能(电压，电流，温度，失速，对地，短路等保护) CE认证 HLP-SK变频器驱动空气压缩机的电机，通过改变变频器的输出频率，调节压缩机的排气压力。控制 器检测实际排气压力，根据设定的排气压力，进行PID调节，同时将得到的结果，产生电信号(4-20MA 电 流信号)去调整变频器的运行频率，变频器根据频率，调整电动机的转速，使得实际排气压力准确地保持 在设定压力的水平。 当用户耗气量减少，在下限频率运行超过一定时间，控制器会令空压机系统进入休眠状态，变频器停止 运转，使系统节能，减少磨损。 空压机系统的保护由控制器和变频器共同完成。
4、噪音大
持续工频高速运行，超过所需工作压力的额外压力，反复加载、卸载，都直接导致工频运行噪音大。
三、HLP-SK变频器控制螺杆式空压机系统
电源
HLP-SK
模拟量信号 数字量信号
电动机
空气压缩机
油气桶
485 通讯接口
空压机控制器 压力传感器 文本控制器
储气罐
此图由HLP-SK专用变频器控制压缩机的电机调整速度，同时加入空压机控制器来控制 压缩机正常工作时的工艺，实现螺杆式空压机工作过程，加入PC机或者是文本控制器，对 当前的信息(电流，频率，电压，功能)进行监测。