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技術(shù)資訊

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變頻器應用在空壓機改造中

發(fā)布時間:2019-08-02 16:22:56來源:

一、空壓機工作原理簡述
  工作原理是由一對相互平行齒合的陰陽轉(zhuǎn)子(或稱螺桿)在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化,空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè),實現(xiàn)螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程??諌簷C的進氣口和出氣口分別位于殼體的兩端,陰轉(zhuǎn)子的槽也陽轉(zhuǎn)子齒被主電機驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。
  原空壓機的主電機功率為75KW,運行方式為星-角減壓起動重于后全壓運行。具體操作程序為:按下啟動按鈕,控制系統(tǒng)接通啟動器線圈并打開斷油閥,空壓機在卸載模式下啟動,這時進氣閥處于關(guān)閉位置,而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓2秒后空壓機開始加載運行,系統(tǒng)壓力開始上升。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關(guān)上限值,即起跳壓力,控制器使進氣閥關(guān)閉,油氣分離器放氣,壓縮機空載運行,直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關(guān)下限值后,即回跳壓力下,控制器使進氣閥打開,油氣分離器放氣閥關(guān)閉,壓縮機打開,油氣分離器放氣閥關(guān)閉,壓縮機滿載運行。
二、原系統(tǒng)工況存在的問題
  1、 主電機雖然星-角減壓起動,但起動時的電流仍然很大,會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用
  電設備的運行安全。
  2、 主電機時常空載運行,屬非經(jīng)濟運行,電能浪費嚴重。
  3、 主電機工頻運行致使空壓機運行時噪音很大。
  4、 主電機工頻起動設備的沖擊大,電機軸承的磨損大,所以設備維護工作時對機械量大。
  
  變頻改造方案:
  一、變頻改造方案設計原則
  根據(jù)原工況存在的問題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求,空壓機變頻改造后系統(tǒng)應滿足以下要求:
  1、 電機變頻運行狀態(tài)保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定,壓力波動范圍不能超過±0.02Mpa。
  2、 系統(tǒng)應具有變頻和工頻兩套控制回路。
  3、 系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。
  4、 一臺變頻器能控制兩臺空壓機組,可用轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。
  5、 根據(jù)空壓機的工況要求,系統(tǒng)應保障電動機具有恒轉(zhuǎn)矩運行特性一。
  6、 為了防止非正弦波干擾空壓機控制器,變頻器輸入端應有抑制電磁干擾的有效措施。
  7、 在用電氣量小的情況下,變頻器處在低頻運行時,應保障電機繞組溫度和電機的噪音不超過允許的范圍。
  8、 考慮到系統(tǒng)以后擴展問題,變頻器應滿足將來工況擴展的要求。
  二、變頻器的選型
  根據(jù)上述原則,經(jīng)過多方調(diào)研、比較,比較后我們選擇賽普信公司生的SP500-G系列通用
  型變頻器,使該系統(tǒng)能夠滿足上述工況要求。
  1、V5-G變頻器的頻率精度:數(shù)字設定為±0.01%;模擬設定為±0.2%??墒箟毫Σ▌臃秶鷿M足設計要求。
  2、系統(tǒng)設計了變頻和工頻兩套主回路。
  3、系統(tǒng)設計了閉環(huán)與開環(huán)兩套控制回路。
  4、使用轉(zhuǎn)換開關(guān)可使變頻器任意控制兩臺空壓機組中的一臺。
  5、V5-G型變頻器適用恒轉(zhuǎn)矩特性負載,該變頻器還具有轉(zhuǎn)矩補償和提升的功能。
  6、 在該變頻器上端加裝輸入電抗器,有效的抑制了變頻器對電網(wǎng)的干擾。
  7、 在該變頻器下端加裝輸出電抗器,保障了低頻運行時電機溫度噪音不超過允許范圍。
  8、 選用90KW的變頻器控制75KW的電動機,在一定程度上滿足了將來工況擴展要求。
  三、改造方案原理
  由變頻器,壓力變送器、電機、螺旋轉(zhuǎn)子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電機
  轉(zhuǎn)速,使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設定范圍內(nèi),進行恒壓控制。
  反饋壓力與設定壓力進行比較運算,實時控制變頻器的輸出步,從而調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速,使
  儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設定壓力上。
  四、系統(tǒng)調(diào)試
  調(diào)試工作分成兩部分:
  第一, 先根據(jù)工藝要求、電機參數(shù)、負載特性預調(diào)變頻器參數(shù)。
  第二, 系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試。
  在完成變頻器設定參數(shù)調(diào)整及空載運行后,進行系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試。調(diào)試的主要步驟:
  1、 將變頻器接入系統(tǒng)。
  2、 進行工頻旁路的運行。
  3、 進行變頻回路的運行,其中包括開環(huán)與閉環(huán)控制兩部分調(diào)試:
  開環(huán):此時主要觀察變頻器頻率上升的情況,設備的運行聲音是否正常,空
  壓機的壓力上升是否穩(wěn)定,壓力變送器顯示是否正常,設備停機是否正常等。如一切正常,則可進行閉環(huán)的調(diào)試。
  閉環(huán):主要依據(jù)變頻器頻率上升與下降的速度和空壓機壓力的升降相匹配,不要產(chǎn)生壓力振蕩,還要注意觀察機械共振點,將共振點附近的頻率跳過去。

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