空压机变频改造
原系统工况
一、空压机工作原理简述：
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。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽也阳转子齿被主电机驱动而旋转。
空压机的主电机运行方式大多为星-角减压起动重于后全压运行。具体操作程序为：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，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力跌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。
二、原系统工况存在的问题
1、 主电机虽然星-角减压起动，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，所以设备维护工作时对机械量大。
变频改造方案：
三、变频改造方案设计原则
根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，空压机变频改造后系统应满足以下要求：
1、 电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不能超过±0.02Mpa。
2、 系统应具有变频和工频两套控制回路。
3、 系统具有开环和闭环两套控制回路。
4、 一台变频器能控制两台空压机组，可用转换开关切换。
5、 根据空压机的工况要求，系统应保障电动机具有恒转矩运行特性一。
6、 为了防止非正弦波干扰空压机控制器，变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。
7、 在用电气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过
允许的范围。
四、改造方案原理
由变频器，压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机
转速，使储气罐内空气压力稳定在设定范围内，进行恒压控制。
反馈压力与设定压力进行比较运算，实时控制变频器的输出步，从而调节电机转速，使
储气罐内空气压力稳定在设定压力上。
五、系统调试
调试工作分成两部分：
， 先根据工艺要求、电机参数、负载特性预调变频器参数。
第二， 系统联动调试。
在完成变频器设定参数调整及空载运行后，进行系统联动调试。调试的主要步骤：
1、 将变频器接入系统。
2、 进行工频旁路的运行。
3、 进行变频回路的运行，其中包括开环与闭环控制两部分调试：
开环：此时主要观察变频器频率上升的情况，设备的运行声音是否正常，空
压机的压力上升是否稳定，压力变送器显示是否正常，设备停机是否正常等。如一切正常，则可进行闭环的调试。
闭环：主要依据变频器频率上升与下降的速度和空压机压力的升降相匹配，不要产生压力振荡，还要注意观察机械共振点，将共振点附近的频率跳过去。
六、空压机变频改造后的效益
1、节约能源
变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是有实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工况是经济的运行状。
2、运行成本降低
传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。
3、提高压力控制精度
变频控制系统具有精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在5pisg变化范围，也就是0.2bar范围内，有效地提高了工况的质量。
4、延长压缩机的使用寿命
变频器从0HZ起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对压缩机的电
器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到程度。
5、降低了空压机的噪音
根据压缩机的工况要求，变频调速改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了空
压机运行时的噪音。现场测定表明，噪音与原系统比较下降约3至7分贝。
