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MR500系列變頻器在空壓機(jī)應(yīng)用

2019-05-16 武漢邁信電氣技術(shù)有限公司

一

、應(yīng)用介紹

常見大中型空壓機(jī)為螺桿式或活塞式壓縮機(jī)

。工作時由一臺電動機(jī)帶動螺桿或活塞向氣罐充氣，當(dāng)氣罐壓力升至設(shè)定的最高壓力時離合片動作

，電機(jī)自動卸載，電機(jī)空轉(zhuǎn)

，螺桿或活塞停止壓縮空氣

，空壓機(jī)主電機(jī)運(yùn)行方式為星型到三角降壓起動后再全壓運(yùn)行。加

、卸載供氣控制方式為進(jìn)氣閥開關(guān)控制方式

，即壓力達(dá)到上限時關(guān)閥，壓縮機(jī)空載運(yùn)行

；壓力抵達(dá)下限時開閥

，壓縮機(jī)加載運(yùn)行。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力上限值

，控制器使進(jìn)氣閥關(guān)閉

，壓縮機(jī)空載運(yùn)行，直到系統(tǒng)壓力降到壓力下限值后

，控制器使進(jìn)氣閥重新打開

，排氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)打開

，壓縮機(jī)滿載運(yùn)行

，不斷重復(fù)上述過程?div id="4qifd00" class="flower right">

？諝鈮嚎s機(jī)的排氣量和壓力

，在運(yùn)轉(zhuǎn)中也不是不變的

，常因工況變化導(dǎo)致用氣量變化

，所以空氣壓縮機(jī)工作時總是在重復(fù)滿載－卸荷工作方式。滿載時的工作電流接近電動機(jī)的額定電流，卸荷時的空轉(zhuǎn)電流約為30-50％電動機(jī)額定電流

，這部分電流不是做有用功

，而是機(jī)械在額定轉(zhuǎn)速下的空轉(zhuǎn)損耗

。

、浪費(fèi)大量的能源，導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加

。
2

、起動瞬間電流很大，對電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的產(chǎn)生巨大的沖擊

，嚴(yán)重時甚至可能導(dǎo)致同一電網(wǎng)設(shè)備無法正常運(yùn)行。
3

、起動時對設(shè)備機(jī)械同樣存在巨大的沖擊

，后續(xù)維護(hù)工作量大，維護(hù)成本高

，制約生產(chǎn)效率

。
4、經(jīng)常卸載和加載的方法來調(diào)節(jié)

，這樣使整個氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化

，不能保持恒定的供氣壓力

，另外也影響壓縮機(jī)的使用壽命

。
5、由于氣壓無法恒定

，波動范圍大

，因此在一定程度上間接的影響了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，在某些對氣源氣壓要求苛刻的場合尤為明顯

。
6

、自動化程度低

，系統(tǒng)穩(wěn)定性差

，不利于維護(hù)，需要專人操作停止或者啟動機(jī)組來調(diào)節(jié)需求氣量

，但仍然無法有效的調(diào)節(jié)到合理范圍

，由于沒有故障報警系統(tǒng)，不能快速有效的找到故障源以及排除故障

。

二

、系統(tǒng)設(shè)計

邁信MR500系列變頻器采用領(lǐng)先的開環(huán)矢量控制算法

，極強(qiáng)的過載輸出能力

，性能優(yōu)良，可靠性高

，內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器

，各項(xiàng)參數(shù)可靈活設(shè)置，能很好地滿足控制要求

。

空壓機(jī)采用邁信MR500變頻器及PLC控制器組成空壓機(jī)控制系統(tǒng)。壓力值由PLC控制器設(shè)定

，壓力傳感器對供氣管網(wǎng)壓力實(shí)時檢測

，并通過變送器轉(zhuǎn)換，輸出標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA的信號

，送至PLC控制器反饋

，通過PLC控制器運(yùn)算后給出4-20mA的信號到變頻器的模擬量輸入控制頻率。根據(jù)系統(tǒng)用氣量的要求實(shí)時調(diào)整變頻器的輸出

，從而實(shí)時調(diào)整壓縮機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證管網(wǎng)壓力的恒定

。變頻器故障信號通過繼電器輸出送至系統(tǒng)控制器

；系統(tǒng)控制器采用RS485總線通過MODBUS-RTU方式讀取變頻器的狀態(tài)值（輸出頻率、輸出電壓

、輸出電流

、輸出功率及故障代碼等）。

下圖為空壓機(jī)系統(tǒng)流程圖：

恒壓供氣原理：

如果供氣流量＞用氣流量則變頻器頻率降低

，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降

；
如果供氣流量＜用氣流量則變頻器頻率上升

，電機(jī)加速運(yùn)行

；
如果供氣流量＝用氣流量則變頻器頻率不變，電機(jī)轉(zhuǎn)速不變

。

接線圖：

2.1 項(xiàng)目實(shí)施后優(yōu)點(diǎn)

、節(jié)省電能：
恒壓供氣系統(tǒng)投入運(yùn)行后，可使貯氣罐的氣壓保持在設(shè)定值的2.5%范圍內(nèi)

，將自動排空損失和空載時電機(jī)頻率降到25HZ的電節(jié)省下來。

、降低噪音

，減少環(huán)境污染：

恒壓供氣系統(tǒng)由于實(shí)現(xiàn)了變頻控制

，基本上消除排空放氣的情況，從而改善了噪音對環(huán)境的污染

。

、延長機(jī)械部件使用壽命：

使用空壓機(jī)節(jié)電系統(tǒng)后，空壓機(jī)大多數(shù)時間運(yùn)行在工頻之下

，能明顯減少機(jī)械部件的磨損

，延長機(jī)器壽命

，減少維修費(fèi)用和縮短維修時間

。

4、實(shí)現(xiàn)了軟起動：

減少機(jī)組起動電流對電網(wǎng)的沖擊

，同時可靈活地重復(fù)多次起動

，避免了自藕降壓起動在這方面的不足。

、實(shí)現(xiàn)恒壓供氣：

系統(tǒng)投入運(yùn)行后，提高了供氣可靠性和負(fù)載變化的調(diào)節(jié)能力

，保證了恒定的供氣壓力

，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

、運(yùn)行可靠

，故障率幾乎為零：

系統(tǒng)設(shè)有過載、失壓

、欠壓

、過流、缺相等保護(hù)功能

，運(yùn)行可靠。

三

、應(yīng)用效果

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