变频节能技术在空压站中的应用分析

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1、变频节能技术在空压站中的应用分析黎健洪一汽■大众汽车有限公司佛山分公司528237摘要：总结变频调速技术在钢铁、石油、化工、机械、电力等行业的应用情况，分析变频调速技术的应用范围、节能特点及节能效益等。结果表明，变频调速技术在节能降耗、提高自动控制水平等方面，具有很好的应用前景。关键词：变频器变频调速节能降耗变频调速技术是20世纪80年代末兴起的一种新型电力传动调速技术，它是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案。但是变频调速装置种类繁多,并且适用范围、条件等不同，所以有必要对变频调速技术的应用进行分析总结，找出每种变频调速技术的应用范围、节能特点及节能效益等，为变频调速技术的选

2、择提供理论基础。1变频调速技术变频调速技术以其显著的节电效果、优良的调速性能以及广泛的适用性、系统的安全可靠性和延长设备使用寿命等优点而成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。变频调速技术涉及到电机、电力电子技术、微电子技术、信息与控制等多个学科领域，变频调速理论己经形成较为完善科学体系，成为一门相对独立的学科。而相对于大多数人来说，变频调技术是一项陌生而新奇的技术，变频器是一种高科技产品，是一种将交流电转化为可变频变压运行的电能转换装置,有工业维牛素之称。变频调速装置通常由整流器、平波电抗器或滤波电容器、逆变器及控制电路组成。在中间直流电路中串接平波电抗器作储能元件的称为电流型变

3、频器。中间直流回路并接滤波电容器作储能元件的称为电压型变频器。整流器将输入的工频交流电变换为直流电，经中间直流环节输入至逆变器，逆变器将直流电流变换为可调电压、可调频率的交流电输入到电动机。打个比方，变频器就好比一个人的心脏，人在运动的时候，心脏将剧烈跳动，心率增加，供应大量的血液给身体各器官;人在休息的时候，心脏将变缓，从而节约能耗。电动机同样也象一部操作中的机器心脏，其运转速度也需要根据其负荷大小来调整运转频率，而变频器则是为其正常运转加上一个自动调节装置。变频器自1964年问世以来，经历40多年的发展，在欧美发达国家广泛使用，目前在中国的空调、电梯、冶金、机械、电子、石化、造

4、纸、纺织等行业有十分广阔的应用空间。2空气压缩机的使用现状空压站在配备空压机时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。而每台空气压缩机在岀厂吋都会配套相应的排气压力调节装置，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吋，压缩机进气管碟阀自动开启，压缩机又进入到加载工作状态。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吋总是在重复加载一卸荷工作方式。这种机械式调节装置虽然也能起

5、到压力调节作用，但是压力调节精度低，压力波动大。在实际工作中，空压站按最大工作负荷而设计的，在满负荷运行状态下,不能排除空压机需要长时间加载过程运行的可能性，所以只能按最大需要来决定电动机的容量，设计余量偏人。同吋由于企业生产有忙季、淡季之分，因此实际运行吋所需的压力或流量并不固定。在用气量少吋，启动1〜2台机组，用气量大时，启动多台并联运行。在系统预设管网压力值，系统将自动根据预设的压力值的下限与上限进行自动的加载和卸载，用来满足用气量。3空压机运行特点根据空压机的运行特性可知，空压机属于恒转矩负载，应选用通用型变频器。空压机选用变频器拖动的主要目的是按需要的用风量，合理调节供气

6、压力的设定值，实现稳压节能运行。不仅使电动机实现软启软停，减小启动冲击，延长设备使用年限，同吋由于电动机运行频率可变，实现了空压机根据用气量的大小自动调节电动机转速，减少了电动机频繁的加载和卸载，从而较人幅度减小了电动机的运行功耗，使得供气系统气压维持恒定，实现节能的目的。按配套电动机额定功率选用相同容量的恒转矩变频器，变频器要有内置PID调节功能和4〜20mA或0-10V模拟信号接口；使用地点的电压变动率要在变频器允许输入电压范围内。4空压站节能改造原理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

7、：若供气流量>用气流量，则储气管气压上升；若供气流量<用气流量，则储气管气压下降；若供气流量二用气流量，则储气管气压不变，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。变频恒压控制是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到系统，经过系统的计算后通过D/A转换成摸拟信号给变频器的PID调节单元，使空压站的拖动电机通过变频器输出相应的转速来控制压缩机的运行速度及台数