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。

5，油泵更换

空压机的转速越低，润滑油的耗量也就越少，其润滑效果越差，若变频器启动时间过短或频率过低，容易造成润滑泵供油不足，系统无法运行。所以要对油泵进行更换（进口产品），压力0.28-0.3MPA ，确保变频改造以后，油压能保持正常，满足设备需要。

2 系统软件设计

为更好的对三台空压机进行集中控制和自动切换，系统增加和一台7-300PLC 和10吋触摸屏。触摸屏通过mpi 接口和PLC 进行通讯。PLC 可以采集到空压机的所有运行数据、开关和故障状态，还有现场的模拟量参数，通过触摸屏直观的显示出来，并且可以通过触摸屏设定供气压力和空压机的工作参数等。

触摸屏可以显示的参数有：

监控画面上最上面一栏为标题栏,可以显示当前系统运行时间、空压机组的实时状态栏,以及登陆菜单和登陆状态栏.

在此菜单下输入姓名、权限、密码等

点击此处进入登陆 菜单

标题栏

画面切换按钮

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空压机系统实时状态栏

副菜单里包含以下功能: （需要有相关权限的人员方能进入此菜单）：

配置菜单

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退出登录点击此处退出登录，同主画面右上角菜单功能相同。（每位权限操作者在离开操作画面时请不要忘记退出登录，以免未获得权限的人员误操作等引起不必要的后果）

退出系统点击该处将退出监控系统，需要重复确认

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点击留言条按钮，将出现短消息编辑窗，可在此处输入不多于38个字的留言信息，以提醒另外的登录操作者，并可以作历史记录以备查询。

主页最下面为菜单切换栏，可以切换到相应的控制画面，实现监控功能

切换到“流程图”画面

该画面显示为整个空气压缩站的系统流程图，显示各机组的运行状况及实时的数据信息，操作者在此画面上可以了解整个系统设备的实时运行状态及操作情况，在此界面无控制功能。

“集中控制”画面