英威腾变频器在空压机上的应用
变频器在空压机上的应用益处
变频器在空压机上的应用益处一、提高空压机的能效传统的空压机在启动过程中需要瞬间吸收大量的电流，这不仅会造成电网的负荷飙升，还会增加电网的能耗。
而采用变频器控制的空压机可以避免这一问题，因为变频器能够实现软启动和变频调速，减小了起动电流的冲击，有效降低了空压机的启动功率，减小对电网的冲击。
通过变频器控制空压机的运行速度，可以根据系统的需求，精准地调节空气流量和压缩机容量，以实现最佳的能效运行状态，从而大大降低了空压机的能耗。
二、减少设备的运行成本传统的空压机在运行中只能以全负荷或者断开两种状态运行，这样会造成能源的浪费，同时也会使设备的寿命大大缩短。
而变频器控制的空压机可以在不同的负载要求下，实现高效运行，不仅可以减少能源的浪费，还能够延长空压机设备的使用寿命，降低了设备的运行成本。
变频器能够实现恒压控制，确保空压机在不同负载要求下，始终保持恒定的输出压力，提高了整个空气系统的稳定性和可靠性。
三、提高生产效率和品质在工业生产中，空压机作为空气动力的重要来源，在生产过程中起着至关重要的作用。
而采用变频器控制的空压机可以根据需要实现无级调速，确保了设备在不同的生产需求下能够以最佳的工作状态运行，提高了整个生产线的效率。
由于变频器控制的空压机能够保持恒定的输出压力和空气流量，确保了生产设备的正常运行，避免了由于空气供应不足或者压力不稳定而引起的生产故障，提高了生产的稳定性和品质。
四、环保节能变频器在空压机上的应用不仅可以提高空压机的能效、降低设备的运行成本，还可以提高生产效率和品质，同时还具有环保节能的效益。
在工业生产中，采用变频器控制的空压机已经成为一种不可或缺的现代化生产设备。
在未来的发展中，随着变频器技术的不断成熟和应用范围的不断扩大，相信变频器在空压机上的应用益处将会更加显著，为工业生产带来更大的效益。
英威腾变频在空压机上的应用
抑能在空压机上的应用一、测试在测试现场时除了基本参数测试外，必须要了解以下情况：1、压力了解空压机加载和卸载时的压力变化范围，加载压力设定值，卸载压力设定值。
特别有一些厂的设备是靠气压工作的，这就要了解其工作压力是多大，不能在卸载的时候因为压力过低而出现报警，影响生产。
2、压力传感器安装位置在现场测试的时候要确定压力传感器的安装位置，最好是安装在空压机内部的压力传感器旁边（一般在空压机的出气口有一个放水阀，可以在这里接一个三通把压力传感器并在管道上，因为空压机内部传感器也在这个位置），这样检测到的压力参数和空压机内部压力参数比较接近，有利于我们在设定反馈值时可以与空压机更好的同步。
3、空压机的起动方式空压机的起动方式一般有星三角和自耦变压起动，原理大致相同；我们的抑能产品起动信号取三角型或全压运行接触器上的辅助触点，值得注意的是空压机接触器上的辅助触点不一定有现成的常开触点，这就需要我们自己通过中间继电器转换来实现。
二、安装1、节电设备端接线实物图2、 空压机端接线（压力变送器）实物图3、 配电柜接线图（接星三角电路）4、 配电柜接线图（接自藕电路）三、 调试1、 参数调试英威腾CHF100A 变频器参数设定： 1），将P0.01设定为1：端子指令通道 2），将P0.04运行频率上限设定为48Hz(可根据实际情况设定) 3），将P0.05运行频率下限设定为32Hz(可根据实际情况设定) 4），将P0.07设定为6：PID 控制设定 5），将P5.01端子S1功能选择设定为1：正转运行 6），将P9.00 PID 给定源选择设定为0：键盘给定 7），将P9.01 键盘预置PID 给定设定为一个合适的值(可根据实际情况设定) 8），将P9.02 PID 反馈源选择设定为：电压型时为0AI1 , 电流型时为1AI2 9），将P9.03 PID 输出特性选择设定为1：正特性10）将P9.08 PID 控制偏差权限设定为一个合适的值(可根据实际情况设定)2、 数据记录（1）记录加载和卸载时压力不断变化情况下的PID 反馈值（要查看反馈值的话，必须调整P7.06 运行状态显示参数），一般观察几个循环就可以知道PID 反馈值的最小值和最大值；在加载过程中压力首先会迅速上升，快要达到设定的卸载压力值时，可能会在一个压力值上停下来，然后上下波动一段时间，这是因为车间在用气，我们的抑能又处在频率下限运行，所以有时候要很长时间才会卸载。
变频器在空压机控制系统中的应用
变频器在空压机控制系统中的应用摘要：空气压缩机的传统工作方式引发了能源的浪费，对生产造成了不良的影响。
变频器在空压机控制系统中的使用解决了传统空压机控制系统运行中的问题和缺陷，节约了大量的电能。
减少了设备维修的工作量，并能有效控制空气压缩机的输出压力，从而具有广泛的发展潜力。
关键词：变频器空压机控制系统应用空气压缩机将空气压进了储气罐中，是使机械保持一定压力的机械设备。
在电解铝的生产发展过程中，空气压缩机为各种机械气动的元件以及气动的机械设备提供了气源，从而能在实际生产机械设备的运行过程中占据了重要的位置。
1传统空压机控制系统问题传统空气压缩机（螺杆式空气压缩机）的工作方式是以进气阀为基础的开和关的控制形式，也就是压力达到上限时关阀，在空气压缩机进入轻载发展和运行阶段过程中，当空气压缩机内部压力值达到下限后，空气压缩机实现了满载运行。
空气压缩机以加载和卸载的为运行方式，使压缩机气压在最大值和最小值之间往复变化，此时，压缩机的最小值是能够保证相应设备运行的最低压力值。
而最大压力值则为设定的最大压力值。
一般状况下压力值范围为 1.1~1.25。
空气压缩机的加载和卸载的工作方式造成了一定的负面效果。
下图为空压机工作原理。
1.1气体压力的变化消耗了过多的能耗当空气压缩机内部空气压力超过了最小的下限压力值，空气压缩机将现时的压力上升到限定的最高压力值关闭阀门，而提升压力的过程需要电源为空气压缩机提供能量，当空气压缩机内部的压力值为最高的定额值时，可关闭空气压缩机的进气阀，于是空压机不再压缩气体进行做功。
但空气压缩机仍旧带动螺杆进行回转运动，这一过程将消耗空压机满载运行中的10%~15%。
1.2减压阀造成的能源浪费空气压缩机在实际运行过程中应保证气动元件的额定气压保持在最小压力范围内，若是高于最小压力范围，那么应保证气体经过减压到接近空压机的最小压力值再进入气动元件，否则将造成能量的浪费。
1.3空气压缩机电动机容量闲置在一般状况下，空气压缩机的设计者往往只考虑空气压缩机能否满载运行，由此在设计中只对空气压缩机电动机的容量按照最大需求实现对相应参数的选择，然而在空气压缩机的现实运行和发展过程中，不仅满载运行占据一定的比重，轻载运行的比例也相当高，从而容易造成空压机电动机容量的限制，造成了能量的浪费。
变频器在空压机节能上的应用
变频器在空压机节能上的应用近年来，随着环保、节能理念的不断深入，空压机节能技术越来越受到人们的关注和重视。
作为空压机节能的重要手段之一，变频调速技术已经成为众多厂商的首选，其节能效果和经济效益已经得到了广泛认可。
首先，我们需要了解什么是变频调速技术。
变频器是一种通过改变电源频率，来调节电机转速的电子设备。
在空压机应用中，它可以改变电机的运行速度，从而调整空压机输出的气流量，实现精确的负载匹配，避免过量或不足的能耗损失。
变频调速技术可以使空压机在不同负载条件下保持高效节能，并确保产生稳定、连续的压缩空气输出。
其次，变频调速技术在空压机应用中的具体优势主要包括以下几个方面：1.高效节能由于变频调速技术可以精确控制空压机的运行速度和输出气流量，可以根据实际负载条件动态调整，从而最大限度地降低能源消耗，实现高效节能的目的。
与传统的定速空压机相比，变频空压机的节能效果可以达到20%至50%之间，具有相当明显的节能优势。
2.运行稳定由于变频调速技术可以实现平滑调速，避免突然启停，使空压机运行更加稳定，减少了机器震动和噪音，延长了设备寿命，减少了维护和修理成本。
3.质量可靠由于变频调速技术具有严格的过载保护和电流限制功能，可以有效保护电机和整机不受损坏，避免因负荷过大造成的损坏和停机，保证了设备的安全运行和质量可靠性。
4.操作简便由于变频调速技术可以自动调整空压机运行状态，无需人工干预，非常方便使用。
此外，根据不同用户需求，变频空压机还可提供多种操作模式，例如定时开关机、远程控制、自动维护等功能，满足用户的不同需求。
5.经济效益显著变频控制系统的应用可以有效降低空压机的运营成本，从而提高企业综合效益和竞争力。
通过减少能源消耗和运维成本、提高生产效率和设备稳定性等方面，变频空压机未来将会在节能减排和环保产业方面发挥越来越大的作用。
变频器在空压机上的应用益处
变频器在空压机上的应用益处随着工业化的不断提升，空气压缩机已经成为了许多生产企业中必不可少的生产设备。
而在空气压缩机中，变频器的应用越来越广泛。
那么，变频器在空压机上的应用有哪些益处呢？下面我们来详细探讨一下。
首先，变频器可以有效地节约能源。
空气压缩机原本需要固定功率的电机来进行驱动，但是这种处理方式的能源利用率非常低。
而使用变频器可以对电机进行精细的调节，使得它在实际生产过程中能够更加智能地调整功率和速度。
这样可以避免因为一些不必要的能耗损失，从而大幅度地提高能源的有效利用率，降低企业的生产成本。
其次，变频器可以有效地提高设备的稳定性。
在一些外界环境变化较大的场所，例如气温、湿度等等，空气压缩机的运行可能会受到较大的影响。
这时候，由于变频器可以自动调整马达的转速，能够提供一个更加稳定、平滑的输出功率，从而减少了因为外界因素的变化而导致的设备不稳定性，可以提高设备的稳定性和可靠性。
第三，变频器可以有效地延长空气压缩机的寿命。
一般情况下，空气压缩机在不同的负载中的使用周期和负载率都不一样，而相对应的功率也需要有所变化。
如果空气压缩机的电机长期运行在太高或者太低的负载率下，会造成较大的损耗和热量积累，从而缩短设备的寿命。
而使用变频器可以实现电机转速的精细调节，使得它在合适的功率和转速下工作，有效地降低了电机的磨损和热量积累，从而延长了空气压缩机的使用寿命。
最后，变频器可以有效地降低空气压缩机的噪音和振动。
原本空气压缩机的高速旋转大噪音是因为驱动电机的功率固定所导致的。
但由于变频器可以实现驱动电机的自动精准调节，使得电机运行更加平稳，能够有效降低空气压缩机的噪音和振动。
总之，变频器在空气压缩机中的应用已经成为了一个不可或缺的趋势。
它不仅可以提高设备的效率和稳定性，还可以节省能源、延长设备的寿命、降低噪音和振动，这对于提高企业的生产效率和质量、降低生产成本、提高企业竞争力都有非常明显的好处。
变频器在空压机上的应用益处
变频器在空压机上的应用益处1. 引言1.1 变频器在空压机上的应用益处变频器的应用能够提高空压机的能效，降低能耗。
通过根据实际负荷需求智能调节空压机的运行速度，避免了传统固定速度运行时的能量浪费，使空压机在不同工况下均能高效运行。
变频器能够优化空压机的运行，实现更加稳定、精准的压缩空气输出。
通过调节电机转速，使空压机能够根据实时需求灵活运行，确保空气压力稳定，降低波动度，提高生产效率。
变频器的应用还可以延长空压机的使用寿命。
由于变频器可以减少空压机的启停次数，降低设备运行过程中的冲击和磨损，有效延长了设备的使用寿命，降低了设备更换和维修的频率。
变频器的应用还可以减少空压机的停机次数，提高设备的运行稳定性和连续性，保障了生产线的正常运行，减少了生产过程中的中断。
变频器的应用可以降低空压机的维护成本。
通过优化空压机的运行，减少了设备的磨损和故障率，降低了设备的维修和保养成本，从而降低了企业的运营成本。
变频器在空压机上的应用益处显著，具有广阔的推广应用前景。
2. 正文2.1 提高能效降低能耗变频器在空压机上的应用可以显著提高能效和降低能耗，这是由于变频器能够根据实际需要调节电机的转速，使空压机始终在最佳运行状态。
传统的空压机常常采用定频控制，只能以固定的速度运行，无法根据实际负载情况进行调节，导致能量的浪费和能效的降低。
通过使用变频器控制空压机，可以实现能量的智能调节，使空压机在不同负载情况下都能保持高效运行。
例如在负载较轻的情况下，可以降低运行速度以节省能耗，而在负载较重的情况下，则可以提高运行速度以保证供气稳定。
这种能效的提高不仅可以降低能耗，还可以减少碳排放，符合环保要求。
通过提高能效降低能耗，变频器在空压机上的应用不仅可以节约能源成本，还可以提高空压机的运行效率，为企业节约大量的运行成本。
在当前能源短缺和环保压力越来越大的情况下，变频器在空压机上的应用必将成为一个重要的发展趋势。
2.2 优化空压机运行优化空压机运行是变频器在空压机上的应用所带来的重要益处之一。
Goodrive300_01A系列空压机专用变频器英威腾变频器说明书_V2.0
Goodrive300-01A 空压机专用变频器
前言
前言
Goodrive300-01A 系列空压机专用变频器（以下简称 Goodrive300-01A 变频器）是英威腾公司在原 Goodrive300-01 变频器的基础上全面升级设计的一款产品，应用于同步或异步空压机中可实现更优异 的控制。
Goodrive300-01A 变频器具有空压机专用控制逻辑，可以直接接入空压机的急停、压力、温度、风机互 感器及故障等的多种形式的信号，可以实现对电磁阀的控制，可以对外提供 24V 电源给 HMI 使用，可 以提供 MODBUS 通讯接口，与英威腾的空压机专用 HMI 配合，无须外配控制器或 PLC，在极大简化 空压机电气系统设计的同时，实现空压机的完美变频控制。
变频器在空压机节能上的应用
变频器在空压机节能上的应用变频器空气压缩机节能1引言近些年来我国国民经济持续高速发展，但能源供应明显不足，限电和错峰用电是生产性企业时时要面临的问题。
有一组数据是这样的：“我国单位产出的能源消耗远远高于发达国家和世界平均水平。
2003年，我国单位生产总值的能源消耗比世界平均水平高2.2倍，比美国高2.3倍，比欧盟高4.5倍，比日本高8倍，比印度还高出0.3。
”还有另一组数据：2003年中国的GDP是1.4万亿美元，能量消耗占全球能源总消耗量的11.5%，而同期日本的数值是4.3万亿美元，5.4%；美国是10.9万亿美元，22%。
数字是枯燥的，但反映出的现实是惊人的。
这两组数据都说明了一个问题，中国能源利用率太低，低到了制约国民经济发展的严重地步。
作为一个制造行业的技术人员，国家工业生产能耗过高，电力资源不足，大力上马电站又带来一系列环境问题，直接威胁到我们的生存质量。
因此我们绝不能置身事外，要尽可能的为节约能源做点贡献。
本文就讲述一个用变频器实现空气压缩机节能改造的实例。
2空气压缩机的使用现状空气压缩机是绝大多数工矿企业都需要使用供气设备，并且在配备空压机的时候不仅要考虑满足当前生产的需求，还要考虑以后增容的可能，因此空压机配备的供气能力基本都大于实际的生产需求。
另外空压机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需要来决定电动机的容量，设计余量一般偏大。
综合以上的因素，大多数的企业的空气压缩机都存在浪费大量电能的问题，因此有很大的节能改造空间。
3我们遇到的问题某公司配置有两台主电机为18.5kW的总供气能力为5.3m3的螺杆式空气压缩机，其工作形式为一主一次。
其中一台空压机一直负荷率较低，据保守计算有三分之一的时间在卸载状态下工作。
当空压机卸载时电机空转，不对外提供气源，但由于其本身功率大，空载耗电仍然很高，无异浪费大量电能。
针对这个情况我们考虑对空压机进行技术改造，以实现节能的目的。
变频器在空压机上的应用益处
变频器在空压机上的应用益处【摘要】空压机在工业生产中扮演着重要角色，而变频器的作用则是调节空压机的工作频率，从而实现节能的效果。
变频器的应用给空压机带来了诸多益处：节约能源是最显著的好处，通过动态调节空压机速度，可以根据实际需求灵活调整产气量，避免能源浪费。
延长设备寿命，减少维护成本，提高生产效率，降低运行噪音也是变频器带来的显著优点。
变频器在空压机上的应用是非常必要和有益的，可以有效提升整体生产效率和节约能源成本。
通过对以上益处的综合利用，可以使空压机的运行更加稳定高效，为工业生产带来更多好处。
【关键词】关键词：空压机，变频器，节约能源，延长设备寿命，减少维护成本，提高生产效率，降低运行噪音。
1. 引言1.1 空压机的重要性空压机作为工业生产中常见的设备，是用来将空气压缩并储存，为各种设备和工艺提供动力的装置。
在工业生产中，空压机的重要性不可忽视。
空压机可以提供稳定的气压，确保生产设备正常运行。
无论是涂装、喷涂、气动传动还是其他工艺，都需要空压机提供压缩空气。
空压机可以帮助降低生产成本。
通过有效控制空压机的运行，可以减少能源浪费，提高能效。
这对降低企业生产成本、提高竞争力具有重要意义。
空压机还可以影响生产设备的稳定性和寿命。
如果空压机运行不稳定，可能会对生产设备造成损坏，导致停机维修，影响生产进度。
保障空压机的正常运行是保障生产设备稳定运行的重要环节。
空压机在工业生产中扮演着至关重要的角色，其正常运行直接关系到企业的生产效率和经济效益。
对空压机进行科学合理的管理和维护，是每个企业必须重视的工作。
1.2 变频器的作用变频器是一种能够自动调节电机转速和功率输出的设备，能够有效地控制空压机的运行状态。
通过变频器的应用，空压机可以实现更加智能化和高效的运行，带来诸多益处。
变频器可以帮助空压机节约能源。
由于空压机在运行时需要根据压缩空气的需求来调节转速，传统的空压机常常会持续运行在高功率状态，造成能源浪费。
英威腾GD300-01变频器调试说明
GD300-01空压机专用变频器矢量模式转矩控制调试
客户要求：矢量模式速度限频、转矩控制
调试步骤：
（1）变频器恢复出厂值
变频器上电后，设定参数P00.18=1
（2）电机参数自学习
记录电机铭牌参数，然后设置参数P02.00，P02.15~ P02.19。
设置P00.00=0，无PG矢量控制模式0，并设置参数P00.15=2（静止参数自学习1），同时给运行命令，自学习完成后，键盘显示-END-，并且将学习得到的参数保存在P2组电机参数P02.20~P02.23中。
注：进行上述动态自学习时需要把电机轴与机械负载脱开，而进行静态自学习则不需要脱开机械负载。
变频器与电机不匹配，自学习参数存在偏差，需要调整交直轴电感的比值，一般设置在1-2倍，手动输入电机名牌反电动势Emf。
（4）试运行电机
设置P00.00=3，闭环矢量控制模式，同时设置运行指令通道及频率给定源。
调整加减速时间及P3组速度环及电流环PI参数，使之在整个范围内运行平稳，监视及测量变频器输出电流、电压是否正常。
（以上运行给定都为面板按钮启动停止）
（5）具体参数设定
（6）查看输出转矩
P17.09 输出转矩显示变频器的当前输出转矩，100%相对于电机的额定转矩，正值为电动状态，负值为发电状态。
P17.30 同步机相位补偿量控制其在-5~+5之间，调整：
（1）电流环比例系数2000-5000；
（2）交直轴电感比例1-2倍；
（3）反电动势系数。
变频器在空压机控制系统中的应用
变频器在空压机控制系统中的应用【摘要】随着科学技术的发展，变频技术和空压机在工业生产中的应用也越来越广泛。
为了实现对成本的控制和节能降耗，对空压机控制系统进行改造，在空压机控制系统中使用变频技术，将变频调节与闭环技术引入其中，实现了节约电能的效果，同时也提高了关键设备的可靠率，具有广泛的应用前景。
【关键词】变频器；空压机；控制系统；节能引言变频器在我国的使用是在上世纪八十年代，其优越的性能及良好的节能效果使得其应用量也不断的增加。
与发达国家相比，我国的变频器应用量还有很大的差距。
随着经济的发展，电气自动化的要求越来越高，在成本控制、节能降耗方面也有了更高的要求，因此其前景也是比较广阔的。
空压机主要是利用电动机带动压缩机将气体进行压缩，使其具有一定的压力来满足生产工艺的要求，在电子、机械、化工、喷涂、纺织及动力领域广泛的使用。
随着自动化水平的提高，对空压机自动化控制的要求更强，既节能又安全的控制系统是企业追求的效果，也是本文研究的主要方向。
1 传统空压机控制系统螺杆式空气压缩机是最常用的空压机类型，其工作方式主要通过进气阀对开和关进行控制，在压力到达上限的时候关闭阀门，空气压缩机运行阶段，内部压力达到下限后，实现满载运行。
压缩机的运行以加载和卸载进行时，气压在最小值和最大值之间变化，其最小值是保证设备运行的最低压力值，最大值就是设置的最大压力值。
通常生产工艺系统要求的压力为某个值或一定为某个值或一定范围，而空气压缩机在加载和卸载的运行方式下，存在一定的负面作用，如气体压力出现变化的时候，会消耗过多的能耗，如果空压机内部空气压力超出压力下线，空压机会自动提升压力，在这个过程中，需要消耗电源大量的电能；减压阀工作时，出现能源浪费的现象，空压机在运行中，为了保证气动元件处于额定气压范围，会对气体进行减压，减压的过程会造成能量的消耗；在工作中，容易出现电动机闲置的状况，通常空压机设计只考虑满载运行情况，因此空压机容量均按照最大需求设计，随着空压机的发展，轻载运行也需要进行考虑，受电动机容量的限制，会出现能量的浪费，一般情况下，需要进行机械方式对调节阀频繁进行调整，导致磨损的加快，缩短了设备的使用寿命。
变频器在空压机上的应用
变频器在空压机上的应用变频器在空压机上的应用[摘要] 针对空气压缩机加、卸载供气控制方式存在的问题，论述了变频调速系统及其控制方式的安装调试及空压机变频改造后增加了效益。
[关键词] 变频器空压机调速引言空气压缩机在工矿企业生产中有着广泛的应用。
它担负着为各种气动元件和气动设备提供气源的重任。
因此空气压缩机运行的好坏直接影响生产工艺和产品质量。
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，属于恒转矩负载，其运行功率与转速成正比：9550LL L n T P (1)式中 PL ——空气压缩机功率TL ——空气压缩机转矩nL ——空气压缩机转速所以就运行功率而言，采用变频调速控制的节能效果远不如风机泵类二次方负载显著，但空气压缩机大都处于长时间连续运行状态，传统的工作方式为进气阀开、关控制方式，即压力达到上限时关阀，使压缩机进入轻载运行；压力达到下限时开阀，使压缩机进入满载运行。
这种频繁地加减负荷过程，不仅使供气压力波动，而且还会使空气压缩机的负荷状态频繁地变换。
又由于设计时压缩机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需求来选择电动机的容量，故选择的电动机容量一般都较大。
而在实际运行中，轻载运行的时间所占的比例却非常高，这就造成巨大的能源浪费。
值得指出的是，供气压力的稳定性对产品质量的影响很大，通常生产工艺对供气压力有一定要求，若供气压力偏低，就不能满足工艺要求，而且可能出现废品，所以为了避免气压不足，一般供气压力较要求值要高些，从而造成供气成本高，能耗大，同时也存在着一定的不安全因素。
变频调速是80年代初发展起来的新技术，具有易操作、免维护、控制精度高等优点。
普通电动机采用变频调速后，在其拖动负载无须任何改动的情况下，便可按照生产工艺要求来调整转速输出以满足工况要求。
因此完全可以用变频器驱动的方案取代加、卸载供气控制方式的方案，从而电机可根据用气量的大小来自动调整转速以保证供气压力恒定，使电机低于额定转速连续运转，可有效地克服电机频繁改变运行状态所带来的诸多弊端，达到系统高效节能运行的目的。
变频器在空压机上的应用.doc
变频器在空压机上的应用一、空气压缩机系统概述：空气压缩机在出厂时配套的排气压力调节装置，多数为关闭进气管式压力调节器，其工作原理是当储气罐（风包）内空气压力超过设定的压力时，压缩机进气管上碟阀自动关闭，压缩机进入空转卸荷状态，当储气罐内的空气压力低于设定压力时，压缩机进气管碟阀自动开启，压缩机又进入到满载工作状态。
空气压缩机的排气量和压力，在运转中也不是不变的，常因工况变化导致用气量变化，所以空气压缩机工作时总是在重复满载－卸荷工作方式。
满载时的工作电流接近电动机的额定电流，卸荷时的空转电流约为30-50％电动机额定电流，这部分电流不是做有用功，而是机械在额定转速下的空转损耗。
这种机械式调节装置虽然也能起到压力调节作用，但是压力调节精度低，压力波动大。
压缩机总是在额定转速下工作，机械磨损大，电耗高。
根据空气压缩理论，压缩机的轴功率、排气量和轴转速符合下列公式：N=Mr＊n/9553（KW）Vd1＝K＊Vh1＊n2（m3/min）式中：N－压缩机的轴功率（kw）Mr－压缩机输入的平均轴转矩（N.m）n －压缩机的轴转速（r/min）Vd1 ————在n2转速下的排气量（（m3/min）K ——————与汽缸容积、压力、温度和泄漏有关的系数Vh1 ————一级缸容积（m3 ）n2——————调节后的压缩机转速（r/min）根据上述理论分析，在空气压缩机的汽缸容积不能改变的条件下，只有调节压缩机的转速才能改变排气量；空气压缩机是恒转矩负载，压缩机轴功率与转速呈正比变化。
在压缩机总排气量大于总用气量时，通过降低压缩机转速调节供风压力，是达到压缩机经济运行的有效方法。
在可以选用的压缩机变极电动机、改变皮带轮传动比、串极调速等调速方法中，变频调速与其他调速方法相比，具有无极调速、容易实现自动控制，不用改变设备结构和安装量小的特点。
变频调速的优点是压力给定方便，根据用气量的变化随时调整设定值，能够实现压力闭环运行，实现压缩机的恒压供应。
氢燃料电池空压机变频器工业应用及发展趋势
电气传动2023年第53卷第11期ELECTRIC DRIVE 2023Vol.53No.11摘要：氢燃料电池空压机是氢燃料电池核心部件，但其高能耗带来的高成本问题，阻碍了氢燃料电池进一步的发展。
近年来，工业上逐渐采用变频器来控制氢燃料电池空气压缩机的运行，但是目前缺少对氢燃料电池空气压缩机专用变频器的相关资料综述，不利于产业走向规范和成熟。
为了给相关研究人员一个行业参考，需要归纳当前氢燃料电池空压机变频器的现状。
介绍了变频器控制空气压缩机的优势和原理，对目前国内外氢燃料电池空气压缩机专用变频器的生产厂家及其产品参数进行了综述，并归纳了目前氢燃料电池空气压缩机采用变频器技术的难点以及未来的发展方向。
关键词：变频器；工业应用；变频空气压缩机；氢燃料电池中图分类号：TM28文献标识码：ADOI ：10.19457/j.1001-2095.dqcd25190Industry Application and Development Trend of Inverter for Hydrogen Fuel Cell Air CompressorLIU Juan 1，HU Xiaolei 2，TENG Yiyina 2，ZHANG Shiqi 2，ZHANG Zhe 2（1.Tianjin Research Institute of Electric Science Co.，Ltd.，Tianjin 300180，China ；2.School ofElectric Engineering ，Yanshan University ，Qinhuangdao 066004，Hebei ，China ）Abstract:Hydrogen fuel cells air compressor is an important accessory of hydrogen fuel cell ，but the high cost caused by its high energy consumption hinders the further development of hydrogen fuel cell.In recent years ，the industry has gradually adopted variable frequency drives to control the operation of hydrogen fuel cell air compressors ，but currently the review of manufacturers and product parameters of variable frequency drives dedicated to air compressors is lacking.It is not conducive to the standardization and maturity of the industry.In order to give relevant researchers a reference ，it is necessary to summarize the current status of the hydrogen fuel cell air compressor.The advantages and principles of variable frequency drives to control air compressors ，the manufacturers and product parameters of dedicated variable frequency drives for air compressors at home and abroad ，and the technological difficulties and developing directions of using variable frequency drives technology in hydrogen fuel cell air compressors were introduced.Key words:inverter ；industrial application ；variable frequency air compressor ；hydrogen fuel cell作者简介：刘娟（1981—），女，硕士，高级工程师，主要研究方向为电力电子技术，Email ：*****************.cn氢燃料电池空压机变频器工业应用及发展趋势刘娟1，胡晓磊2，滕易伊娜2，章仕起2，张哲2（1.天津电气科学研究院有限公司，天津300180；2.燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛066004）随着近些年工业上的氢燃料电池汽车和热电联产系统的飞速发展[1-2]，氢燃料电池技术得到了广泛的关注。
变频器在空压机系统变频改造中应用
变频器在空压机系统变频改造中地应用一、引言空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩地气体具有一定压力地设备.作为基础工业装备，空压机在冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等几乎所有地工业行业都有广泛地应用.空压机占大型工业设备(风机、水泵、锅炉、空压机等)耗电量地15%.由于结构原理地原因，大部分空压机自身存在着明显地技术弱点.当输出压力大于一定值时，自动打开泄载阀，使异步电动机空转，严重浪费能源;异步电动机易频繁地启动、停止，影响电机地使用寿命，压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大;工作条件恶劣，噪音大;自动化程度低，输出压力地调节是靠人为调节阀地开度来实现地，调节速度慢，波动大，不稳定，精度低.二工作原理2.1 原工作方式►螺杆式空压机工作原理螺杆式空压机是由一对相互平行啮合地阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间地空气不断地产生周期性地容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机地吸气、压缩和排气地全过程.空压机地进气口和出气口分别位于壳体地两端，阴转子地槽和阳转子地齿被主电机驱动而旋转.►活塞式空压机工作原理活塞式空压机是由电动机带动皮带轮通过联轴器直接驱动曲轴，带动连杆与活塞杆，使活塞在压缩机气缸内作往复运动，完成吸入、压缩、排出等过程,将无压或低压气体升压，并输出到储压罐内.其中，活塞组件，活塞与汽缸内壁及汽缸盖构成容积可变地工作腔，在曲柄连杆带动下，在汽缸内作往复运动以实现汽缸内气体地压缩.空压机主电机运行方式为星-角降压起动后全压运行，供气系统具体工作流程为：当按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载模式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀打开以排放油气分离器内地压力.等降压n秒（由时间继电器控制）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，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力降到压力开关下限值后，即回跳压力下，控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机满载运行.卸载和加载易导致整个气网压力经常变化，不能保持恒定地工作压力延长压缩机地使用寿命.空压机地有些调节方式（如调节阀门或调节卸载等方式）即使在需要流量较小地情况下，由于电机转速不变，电机功率下降幅度比较小.能耗分析：加、卸载控制方式使得压缩气体地压力在Pmin～Pmax之间来回变化.Pmin是最低压力值，即能够保证用户正常工作地最低压力.一般情况下，Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示:Pmax＝(1＋δ)Pminδ是一个百分数，其数值大致在15%～30%之间.在加、卸载供气控制方式下地空压机，所浪费地能量主要在2个部分:(1) 加载时地电能消耗在压力达到最小值后，原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值.在加压过程中,一定要向外界释放更多地热量，从而导致电能损失.另一方面，高于压力最大值地气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样是一个耗能过程.(2) 卸载时电能地消耗当压力达到压力最大值时，空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余地压缩空气通过放空阀放空.这种调节方法要造成很大地能量浪费.据我们测算，空压机卸载时地能耗约占空压机满载运行时地10%～25%(这还是在卸载时间所占比例不大地情况下).换言之，该空压机20%地时间处于空载状态，在作无用功.很明显在加卸载供气控制方式下，空压机电机存在很大地节能空间.其它不足之处(1)靠机械方式调节进气阀，使供气量无法连续调节，当用气量不断变化时，供气压力不可避免地产生较大幅度地波动.用气精度达不到工艺要求.再加上频繁调节进气阀，会加速进气阀地磨损，增加维修量和维修成本.(2) 频繁采用打开和关闭放气阀，放气阀地耐用性得不到保障.2.2 变频工作方式转速控制，即通过改变空压机地转速来调节流量，而阀门地开度保持不变（一般保持最大开度）.当空压机转速改变时，供气系统地扬程特性随之改变，而管阻特性不变.在这种控制方式下，通过变频调速技术改变空压机电机地转速，空压机地供气流量可随着用气流量地改变而改变，达到真正地供需平衡，在节能地同时，也可使整个系统达到最佳工作效率.变频器基于交一直一交电源变换原理，可根据控制对象地需要输出频率连续可调地交流电压.电动机转速与电源频率成正比，因此，用变频器输出频率可调地交流电压作为空压机电动机地电源电压，可方便地改变空压机地转速.2.3恒压供气原理流量是供气系统地基本控制对象，供气流量需要随时满足用气流量.在供气系统中，储气管中地气压能够充分反映供气能力与用气需求之间地关系：若供气流量 > 用气流量→储气管气压上升若供气流量 < 用气流量→储气管气压下降若供气流量 = 用气流量→储气管气压不变所以,保持管道中地气压恒定，就可保证该处供气能力恰好满足用气需求，这就是恒压供气系统所要达到地目地.变频调速系统将管网压力作为控制对象，装在储气管出气口地压力变送器将储气罐地压力转变为电信号送给控制器内部地PID调节器，与压力给定值进行比较，并根据差值地大小按既定地PID控制模式进行运算，产生控制信号去控制变频器地输出电压和逆变频率，调整电动机地转速，从而使实际压力始终维持在给定压力.另外，采用该方案后，空气压缩机电动机从静止到稳定转速可由变频器实现软启动，避免了启动时地大电流和启动给空气压缩机带来地机械冲击.正常情况下，空气压缩机在变频器调速控制方式下工作.变频器一旦出现故障，生产工艺不允许空气压缩机停机，因此，系统设置了工频与变频切换功能，这样当变频器出现故障时，可由工频电源通过接触器直接供电，使空气压缩机照常工作.整个控制过程如下：用气需求↑ ——管路气压↓——压力设定值与返馈值地差值↑ —— PID输出↑ ——变频器输出频率↑ ——空压机电机转速↑ ——供气流量↑——管路气压趋于稳定.特别注意，在压力容差范围内，控制器地PID不调节，即保持输出频率不变.以CHE100-075G/090P-4在某公司空压机系统改造应用为例三方案配置根据以往其他工程经验，在空压机变频改造系统中应注意一下几点：1)空压机是大转动惯量负载，这种启动特点就很容易引起V/F控制方式地变频器在启动时出现跳过流保护地情况，建议选用具有高启动转矩地无速度传感器矢量变频器，保证即能实现恒压供气连续性，又保证设备可靠稳定地运行；2)空压机不允许长时间在低频下运行，当空压机地转速过低，一方面将使空压机地工作稳定性变差，另一方面也使缸体地润滑变差，会加快磨损.所以工作地下限频率应不低于20Hz；3)为了有效滤除变频器输出电流中地高次谐波分量，减小因高次谐波引起地电磁干扰，建议选用输出交流电抗器，还可以减小电机运行噪音和温升，提高电动机地稳定性.该空压系统中空压机电机为55KW.根据现场地工况为其配置“工/变兼容带专用控制器驱动方案”.变频器选用具有高启动转矩地CHE100系列矢量变频器，具体型号为CHE100-075G/090P-4.风机由CHF100通用型变频器驱动即可.此方案适用于对控制系统精度及可靠性要求较高地应用场合.主机及主机风机均采用工变频兼容双冗余回路.正常工作模式下均为变频运行，检修及变频回路故障时，切换为工频运行，同时控制模式改变.专用控制器内置多种控制逻辑，可驱动不同开关状态组合，用户可根据需要选择开关组合以驱动不同控制模式.且控制逻辑组态化，一键即改.（1）主机变频驱动：控制器PID运算调节部分对压力传感器反馈信号进行采样，与设定压力值进行PID运算输出调节信号调节主变频器地输出频率.切换为工频驱动方式后，控制器将通过开启或关闭进气阀来进行排气压力地调节.（2）风机地驱动也可选择变频方式或工频方式若风机采用变频控制方式，则控制器采样机头温度传感器反馈信号，并与设定温度值进行PID运算输出调节信号调节风机变频器输出频率连续无级调节风机转速，以使压缩机头地温度能够准确地维持在设定地温度点，让空压机地润滑油保持最佳效果.若设置为风机开关方式控制，则控制器根据采样地排气温度值，确定相关开关状态开启或关闭风扇电机，使排气温度保持在设定地温度范围以内.四专用控制器概述空压机专用控制器针对空压机应用专门研制，具备多种灵活控制模式，可实时监控多种空压机运行数据，提供保护预警功能，提供维护保养提醒功能.端子功能定义如下：空压机控制器按照螺杆式空压机地控制工艺要求进行设计，配备了中英文显示地液晶屏，用户界面直观易懂，实现螺杆式空压机地所需地各项功能：●具有交流电源地电压与相序检测功能，防止电机反转，可设置欠压保护功能；●PID恒压控制，输出压力稳定；●内置多种变频驱动与工频驱动地组合控制方案，用户可根据现场需要求配置变频与否、工/变切换与否，通过外部设置开关即可切换驱动模式，提高了空压机系统地工作可靠性；●过温预警、过温停机保护功能；●过（气）压保护，保证用户输气管网设备地安全；●轻载启动，散热后停机地智能控制，紧急停机时立即关闭所有控制输出；●温度与压力传感器故障检测，及时保护和告警；●可检测显示主电机、风机地工作电流，可分别设置电机过载、断相保护；●可检测多种堵塞信号，并预报警；●提供两种联控方式；联控机组顺序启动、卸载、轮换时间可调.●显示界面结构简洁易懂，菜单分级显示，操作简单，无需特别学习和记忆；●通过提供后台监控后台软件，可实现上位PC机地远程监控；●耗气少地条件下具有自动休眠功能，有利于节能，降低设备磨损；●提供了内置中/英文双语言显示功能，并可在线切换；●空压机运行参数和状态地直观浏览；●具有实时万年历功能；●可根据各项保养计划，提前100小时开始相应地保养提醒；●故障记录可查询并具有时间标识；●与CHE变频器地无缝连接，无需人工设置变频器地功能参数；●提供了多级密码保护功能，参数设置按显示页面分级设定，防止非授权地操作，并提供备用万能密码.结束语经过变频改造，该空压机系统运行稳定，系统整体节能率为31.8%.总之，变频调速技术作为高新技术、基础技术和节能技术，其应用已经渗透到各行业地各个技术部门.在空压机行业应用中可能会出现了许多问题，这些都待于进步解决.所以只有充分考虑实际工况需求，不断优化解决方案，才能促进变频技术在空压机设备中地应用.参考文献[1] 深圳英威腾电气股份有限公司.《INVT应用案例第二辑》.[M],2009[2] 深圳英威腾电气股份有限公司.《CHE100矢量变频器说明书》.[M], 2009版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.1nowf。
变频器在空压机上的应用益处
变频器在空压机上的应用益处
变频器在空压机上能够实现能效优化。
传统的空压机通常采用定频控制，即以恒定的频率运行。
但是这种方式会导致空压机的运行效率不高，造成能源的浪费。
而采用变频器控制空压机，可以根据实际负荷情况来调节电机的转速，使空压机的工作状态始终处于最佳状态，从而实现能效优化，降低能源消耗。
变频器可以提高设备的运行稳定性和可靠性。
空压机在传统的定频运行模式下，一旦发生负载波动或者启动过载，往往会引起设备的运行不稳定，甚至造成设备的损坏。
而采用变频器控制的空压机能够根据实际负载情况调整工作状态，使设备始终处于最佳运行状态，从而保证设备的稳定性和可靠性。
变频器可以有效延长空压机的使用寿命。
空压机在传统的定频运行模式下，由于长时间高速运转，易导致设备零部件的损坏，从而降低设备的使用寿命。
而采用变频器控制的空压机能够根据实际负载情况调整电机的转速，有效降低设备的磨损程度，延长设备的使用寿命。
变频器可以提高生产效率。
空压机作为生产线上的重要设备，其工作状态直接关系到整个生产线的生产效率。
采用变频器控制的空压机能够根据生产线的负荷情况进行动态调节，使得空压机的运行状态始终处于最佳状态，从而提高生产效率。
变频器在空压机上的应用可以带来诸多益处，包括提高能效优化，增强设备的运行稳定性和可靠性，延长设备的使用寿命，提高响应速度和调节精度以及提高生产效率等。
随着对能源节约和生产效率要求的不断提高，变频器在空压机上的应用前景十分广阔。
希望通过本文的介绍能够更多地推广和应用变频器在空压机领域，为工业生产提供更好的支持。
变频器在空压机上的应用益处
变频器在空压机上的应用益处变频器是一种能够控制电机转速的电子设备，它通过改变电源频率，从而改变电机的转速，可以实现恒压、恒流、恒功率等多种控制方式。
在空压机行业中，变频器被广泛应用，为空压机的运行提供了许多益处。
变频器可以实现能效调节。
传统的空压机一般采用定频控制方式，即电机一直以额定频率运行，产生的压缩空气通过调节阀进行调节。
这种方式会使得电机一直处于满负荷状态，能效比较低。
而采用变频器可以根据实际需要调节电机的转速，使得空压机能够根据负载情况自动调节输出，最大限度地节约能源，并且还能够避免空压机在不需要产生空气时无用功耗。
变频器可以提高空压机的运行稳定性。
由于变频器可以实现恒压控制，因此可以确保空压机输出的气源质量稳定。
通过变频器能够实现软启动和软停机，减少了电机和传动系统的冲击，降低了机械故障的风险。
这样不仅可以延长空压机的使用寿命，还可以减少维护成本，提高生产效率。
变频器还可以提高空压机的适应性。
传统的定频控制方式，空压机的输出受到电网电压波动和负载变化的影响较大，而采用变频器可以根据不同的工况需求随时调整转速，保持压缩空气输出的稳定性。
特别是在一些工况较为复杂、负载变化较大的生产场合，采用变频器可以更好地满足生产需求，提高了生产效率。
变频器还可以降低空压机的运行成本。
空压机在实际运行中，负载变化较大，但传统的定频控制方式并不能很好地适应这种变化，导致空压机在部分时间内处于过载或低效运行状态，增加了能耗和维护成本。
而采用变频器可以根据实际负载情况调节电机的输出，避免过载运行，从而降低了能耗和维护成本，提高了空压机的经济性。
变频器还可以实现远程监控和智能化管理。
通过与上位机或者中央控制系统连接，变频器可以实现远程监控和智能化管理，实时监测空压机的运行状态和参数，进行故障诊断和预防性维护，提高了空压机的可靠性和安全性，减少了维修和停机时间，提高了生产效率。
变频器在空压机上的应用可以带来诸多益处，从能源节约、运行稳定性、适应性、成本降低、到远程监控和智能化管理，都为空压机的提高运行效率和降低运行成本提供了重要保障。
变频器在空压机中的应用
变频器在空压机中的应用空压机作为工业生产中常用的设备之一，主要用于将气体压缩至一定压力，实现储存和输送。
在过去，空压机的驱动方式大多采用传统的电机驱动，但这种方式存在能耗高、效率低的问题。
随着科技的发展，变频技术的应用逐渐成熟，越来越多的空压机开始采用变频器驱动，以提高能效和降低运营成本。
一、变频器的工作原理变频器是一种用于控制交流电机转速的电子设备。
它通过改变电机供电的频率和电压，实现对电机转速的调节。
变频器可以将电网的固定频率交流电转换为可调频的交流电，使得驱动电机的转速可以自由调节。
二、变频器在空压机中的优势1. 节能效果显著空压机在实际运行中，通常会在负载变化时频繁启停。
传统的电机驱动方式在启动过程中，会因为电机转速的不稳定而产生较大的电流冲击，从而造成能源浪费和设备损坏。
而采用变频器驱动的空压机可以实现平稳启动和自由调节转速，避免了这一问题，大大降低了能源消耗。
2. 运行稳定可靠传统空压机的启动通常需要直接连接到电网，处于一个定速运行的状态。
而变频器驱动的空压机则可以根据实际需要自由调节转速，使得设备运行更加稳定可靠。
此外，变频器还能够对电机进行过载保护和故障自诊断，提高了空压机的安全性。
3. 噪音减少传统空压机在运行时会产生较大的噪音，给工作场所带来较大的干扰和压力。
而采用变频器驱动的空压机能够通过调节电机转速，减少转子和气阀的振动，从而降低噪音的产生。
这对于提高工作环境的舒适性和降低工作压力具有重要意义。
三、变频器在空压机中的应用实例1. 工业生产领域在制药、食品加工、纺织等各类工业生产中，空压机是必不可少的设备。
采用变频器驱动的空压机不仅可以提高能效，节约能源，也能够满足不同生产工艺中对气体压缩的要求。
2. 电子制造业在电子制造业中，空压机通常用于供气和气体输送。
采用变频器驱动的空压机可以根据生产工艺的要求，灵活调节压缩机的输出气压和流量，确保生产过程的稳定性和质量。
3. 医疗卫生领域在医院和实验室中，空压机被广泛应用于各种医疗仪器、气体供应装置等设备中。
变频器在空压机中的应用有哪些特点
变频器在空压机中的应用有哪些特点在现代工业生产中，空压机作为提供压缩空气的重要设备，其运行效率和稳定性对于生产过程的顺利进行至关重要。
而变频器在空压机中的应用，为提高空压机的性能和节能效果带来了显著的改变。
首先，变频器能够实现空压机的无级调速。
传统的空压机往往以固定的转速运行，无法根据实际用气需求灵活调整。
而配备了变频器的空压机，则可以根据用气端的实时需求，精确地调整电机的转速，从而改变空压机的输出气量。
这意味着在用气需求较低的时候，空压机可以降低转速，减少输出气量，避免了不必要的能源浪费。
反之，当用气需求增加时，又能迅速提高转速，满足生产需求。
这种无级调速的特点，使得空压机的运行更加贴合实际用气情况，大大提高了能源利用效率。
其次，变频器有助于降低空压机的启动电流。
空压机电机在直接启动时，电流会瞬间达到额定电流的数倍，这不仅对电网造成较大的冲击，还可能影响其他设备的正常运行。
而变频器可以通过逐渐增加电机的频率和电压，实现空压机的软启动。
软启动过程中，启动电流可以得到有效的控制，通常只有额定电流的 15 倍左右，大大减轻了对电网的冲击。
这不仅有利于延长电机和电网设备的使用寿命，还提高了整个电力系统的稳定性。
再者，变频器能够提高空压机的运行精度和稳定性。
通过精确控制电机的转速，变频器可以使空压机的输出压力更加稳定，减少压力波动。
稳定的输出压力对于一些对用气压力要求较高的生产工艺至关重要，能够提高产品的质量和生产的稳定性。
同时，变频器的精确控制还可以降低设备的机械磨损和振动，减少故障发生的概率，延长设备的维护周期和使用寿命。
另外，变频器的应用使得空压机具备了良好的节能效果。
在实际运行中，由于用气需求的变化，空压机往往存在卸载运行的情况。
在卸载时，传统空压机仍会消耗大量的电能。
而采用变频器后，当用气需求减少到一定程度时，空压机可以降低转速，甚至停止运行，从而显著降低了能耗。
据统计，在合理的应用场景下，变频器可以使空压机的节能效果达到 20% 50% 左右，这对于长期运行的空压机来说，能够带来可观的经济效益。
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英威腾变频器在空压机上的应用
春天花会开2009-02-09 10:44:36回复转载到
空压机概况
空压机，全名为空气压缩机，是一种工矿企业中最常用的空气动力提供设备。
通常，空压机分为螺杆式空压机、活塞式空压机等。
●螺杆式空压机工作原理
螺杆式空压机是由一对相互平行啮合的阴阳转子(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。
空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽和阳转子的齿被主电机驱动而旋转。
●活塞式空压机工作原理
活塞式空压机是由电动机带动皮带轮通过联轴器直接驱动曲轴，带动连杆与活塞杆，使活塞在压缩机气缸内作往复运动，完成吸入、压缩、排出等过程,将无压或低压气体升压，并输出到储压罐内。
其中，活塞组件，活塞与汽缸内壁及汽缸盖构成容积可变的工作腔，在曲柄连杆带动下，在汽缸内作往复运动以实现汽缸内气体的压缩。
空压机系统控制
空压机主电机运行方式为星-角降压起动后全压运行，供气系统具体工作流程为：当按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载模式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。
等降压n秒（由时间继电器控制）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，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力降到压力开关下限值后，即回跳压力下，控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机满载运行。
空压机系统节能分析
在管道供气系统中，最基本的控制对象是流量，供气系统的基本任务就是要满足用户对流量的需求。
目前，常见的气体流量控制方式有加、卸载供气控制方式和转速控制方式两种。
●加、卸载供气控制
加、卸载供气控制方式即为进气阀开关控制方式，即压力达到上限时关阀，压缩机进人轻载运行；压力抵达下限时开阀，压缩机进入满载运行。
由于空压机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需要来决定电动机的容量，设计余量一般偏大。
工频起动设备时的冲击大，电机轴承的磨损大，所以设备维护量大。
虽然都是降压启动，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，而且大多数是连续运行，由于一般空气压缩机的拖动电机本身不能调速，因此就不能直接使用压力或流量的变动来实现降速调节输出功率的匹配，电机不允许频繁启动，导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行，电能浪费巨大。
经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化，不能保持恒定的工作压力延长压缩机的使用寿命。
空压机的有些调节方式（如调节阀门或调节卸载等方式）即使在需要流量较小的情况下，由于电机转速不变，电机功率下降幅度比较小。
●转速控制
即通过改变空压机的转速来调节流量，而阀门的开度保持不变（一般保持最大开度）。
当空压机转速改变时，供气系统的扬程特性随之改变，而管阻特性不变。
在这种控制方式下，通过变频调速技术改变空压机电机的转速，空压机的供气流量可随着用气流量的改变而改变，达到真正的供需平衡，在节能的同时，也可使整个系统达到最佳工作效率。
变频器基于交一直一交电源变换原理，可根据控制对象的需要输出频率连续可调的交流电压。
电动机转速与电源频率成正比，因此，用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，可方便地改变空压机的转速。
空压机系统节能原理
采用变频器控制空压机的转速以达到节能是一种较为科学的控制方法。
根据空压机运行特性知：
Q1 / Q2 = n1 / n2
H1 / H2 =（n1 / n2）2
P1 / P2 =（n1 / n2）3
式中Q———空压机供给管网风量；
H———管网压力；
P———电机消耗功率；
n———空压机转速。
由上式可知，当电机转速降至额定转速的80%，则空压机供给管网风量降为80%，管网压力降为（80%）2，电机消耗功率则降为（80%）3，即51.2%，去除电机机械损耗和电机铜、铁损耗等影响，节能效率也接近40%，这就是调速节能的原理所在。
长期实践证明，在供气系统中接入变频节能系统，利用变频技术改变空压机转速来调节管道中的流量，以取代阀门调节方式，能取得明显的节能效果，一般节电率都在30％以上。
另外，变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对流量的平稳调节，同时减少启动冲击并延长机组及管组的使用寿命。
空压机变频改造方案
●空压机变频改造注意事项
1)空压机是大转动惯量负载，这种启动特点就很容易引起V/F控制方式的变频器在启动时出现跳过流保护的情况，建议选用具有高启动转矩的无速度传感器矢量变频器，保证即能
实现恒压供气连续性，又保证设备可靠稳定的运行；
2)空压机不允许长时间在低频下运行，当空压机的转速过低，一方面将使空压机的工作稳定性变差，另一方面也使缸体的润滑变差，会加快磨损。
所以工作的下限频率应不低于20Hz；
3)为了有效滤除变频器输出电流中的高次谐波分量，减小因高次谐波引起的电磁干扰，建议选用输出交流电抗器，还可以减小电机运行噪音和温升，提高电动机的稳定性。
●恒压供气节能原理
如上所述，流量是供气系统的基本控制对象，供气流量需要随时满足用气流量。
在供气系统中，储气管中的气压能够充分反映供气能力与用气需求之间的关系：
若供气流量> 用气流量→储气管气压上升
若供气流量< 用气流量→储气管气压下降
若供气流量= 用气流量→储气管气压不变
所以,保持管道中的气压恒定，就可保证该处供气能力恰好满足用气需求，这就是恒压供气系统所要达到的目的。
空气压缩机采用变频调速技术进行恒压供气控制时，系统原理框图如图1所示。
变频调速系统将管网压力作为控制对象，装在储气管出气口的压力变送器将储气罐的压力转变为电信号送给变频器内部的PID调节器，与压力给定值进行比较，并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号去控制变频器的输出电压和逆变频率，调整电动机的转速，从而使实际压力始终维持在给定压力。
另外，采用该方案后，空气压缩机电动机从静止到稳定转速可由变频器实现软启动，避免了启动时的大电流和启动给空气压缩机
带来的机械冲击。
正常情况下，空气压缩机在变频器调速控制方式下工作。
变频器一旦出现故障，生产工艺不允许空气压缩机停机，因此，系统设置了工频与变频切换功能，这样当变频器出现故障时，可由工频电源通过接触器直接供电，使空气压缩机照常工作。
整个控制过程如下：
用气需求↑——管路气压↓——压力设定值与返馈值的差值↑—— PID输出↑——变频器输出频率↑——空压机电机转速↑——供气流量↑——管路气压趋于稳定
特别注意，在压力容差范围内，变频器的PID不调节，即保持输出频率不变
图3 空压机变频电气控制图
如图3,空压机电机的电路上安装了“市电”、“节电”接触器，这样可以有“市电运行”与“节电运行”两种工作模式选择：市电运行模式下，变频器不工作，整套系统按原有方式手动起停、工频运行；节电运行模式下，空压机由变频器直接拖动，系统根据用气量的变化，自动调节空压机的电机转速，使得储气罐始终保持恒定压力的气压输出。
总结
将变频调速技术引入空气压缩机领域，是近几年来各空压机厂家研究的重要课题。
各大牌专业空压机供应商都推出了自己变频空压机产品，并迅速在其高端市场具有很不错的表现。
但目前，大量的工频空压机的应用非常普遍，因此，空压机的改造市场非常巨大。
衷心希望此空压机变频改造方案能给广大系统集成商、空压机最终用户、电气自动化爱好者以帮助，或者是为其提供一种新的思路。