我國風機,、水泵,、空氣壓縮機總量約4200萬臺,，裝機容量約1.1億千瓦,。但這些大功率耗能系統(tǒng)實際運行效率僅為30~40％,，其損耗電能占總發(fā)電量的38％以上,。這是由于許多風機,、水泵,、空氣壓縮機的拖動電機都是處于恒速運轉狀態(tài),，而生產中的風,、水流量以及氣壓要求卻處于變工況運行狀態(tài)；還有許多企業(yè)在進行系統(tǒng)設計時,，容量選擇得比較大,，系統(tǒng)匹配不合理，因而造成大量的能源浪費。

傳統(tǒng)工頻空壓機存在的問題

電能浪費嚴重加載時的電能消耗

在壓力達到所需工作壓力后,，傳統(tǒng)控制方式決定其壓力會繼續(xù)上升10%左右,，直到卸載壓力。在加壓過程中,，一定會產生更多的熱量和噪音,，從而導致電能損失。另一方面,，高壓氣體在進入氣動元件前,，其壓力需要經過減壓閥減壓，這一過程同樣耗能,。

卸載時電能的消耗

當達到卸載壓力時,，空壓機自動打開卸載閥，使電機空轉,，造成嚴重的能量浪費,。空壓機卸載時的功耗約占滿載時的30%～50%,，可見傳統(tǒng)空壓機有明顯的節(jié)能空間,。

啟動沖擊電流大

主電機雖然采用Y-△減壓起動，但起動電流仍然很大,，對電網(wǎng)沖擊大,，易造成電網(wǎng)不穩(wěn)以及威脅其它用電設備的運行安全。對于自發(fā)電工廠,，數(shù)倍的額定電流沖擊，可能導致其他設備異常,。

壓力不穩(wěn),，自動化程度底

傳統(tǒng)空壓機自動化程度低，輸出壓力的調節(jié)是靠對加卸載閥,、調節(jié)閥的控制來實現(xiàn)的,，調節(jié)速度慢，波動大,，精度低,，輸出壓力不穩(wěn)定。

后期維護量大

空壓機工頻啟動電流大,，高達5~8倍額定電流,，工作方式決定了加卸載閥必然反復動作，部件易老化,，工頻高速運行,，軸承磨損大，設備維護量大。

噪音污染嚴重

持續(xù)工頻高速運行,，超過所需工作壓力的額外壓力,，反復加載、卸載,，都直接導致工頻運行噪音大,，對周圍及工作人員帶來傷害。

變頻改造后的優(yōu)點

1節(jié)約能源

變頻器控制壓縮機與傳統(tǒng)控制的壓縮機比較,，能源節(jié)約是最有實際意義的,，根據(jù)空氣量需求來供給的壓縮機工控是經濟的運行狀。節(jié)省電費約20%以上,，約半年即可回收投入的資金,。

2運行成本降低

傳統(tǒng)壓縮機的運行成本由三項組成：初始采購成本、維護成本和能源成本,。其中能源成本大約占壓縮機運行成本的77%,。通過能源成本降低44.3%，再加上變頻起動后對設備的沖擊減少,，維護和維修量也跟隨降低,，所以運行成本將大大降低。

3壓力控制精度提高

變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力,。使壓縮機的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配,。變頻控制壓縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻控制電機速度的精度提高,，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在3pisg變化范圍也就是0.2bar范圍內,，有效地提高了工況的質量。

4壓縮機使用壽命延長

變頻器啟動壓縮機,，它的起動加速時間可以調整,，從而減少起動時對壓縮機的電器部件和機械部件所造成的沖擊，增強系統(tǒng)的可靠性,，使壓縮機的使用壽命延長,。此外，變頻控制能夠減少機組起動時電流波動,，這一波動電流會影響電網(wǎng)和其它設備的用電,，變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到最低程度。

5噪音污染降低

根據(jù)壓縮機的工況要求,，變頻調速改造后,，電機運轉速度明顯減慢，因此有效地降了空壓機運行時的噪音,。實際現(xiàn)場測定表明,，噪音與原系統(tǒng)比較下降約3~7分貝。

變頻改造后的優(yōu)點

1空壓機經過改造后，系統(tǒng)通過轉換開關切換,，具有變頻和工頻兩套控制回路,，采用開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。如需一拖二起動時,，對兩臺電機M1,，M2，可以通過轉換開關選擇變頻/工頻啟動,。正常運行時,，電機M1處于變頻調速狀態(tài)，電動機M2處于工頻狀態(tài)?，F(xiàn)場壓力變送器檢測管網(wǎng)出口壓力,，并與給定值比較，經PID指令運算,，得到頻率信號,，調節(jié)轉速達到所需壓力。停止時按下停止按鈕,，PLC控制所有的接觸器斷開,，變頻器停止工作。 

2確保變頻出現(xiàn)異常保護時,，不至于影響生產的正常進行,。為了防止非正弦波干擾空壓機控制器，變頻器輸入端有抑制電磁干擾的有效措施,?？刂凭€、信號線采用屏蔽線纜,，布線時和動力電纜分開,，防止引入干擾。

3電機變頻運行狀態(tài)時保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定,，壓力波動范圍不能超過依0.02 MPa。

4空壓機不允許長時間在低頻下運行,，空壓機轉速過低,，一方面使空壓機穩(wěn)定性變差，另一方面也使缸體潤滑度變差,，會加快磨損,，所以工作下限不低于30 Hz。

5需設置高壓保護,、高溫保護,、等設置報警及故障自診斷。

（1）高壓保護當系統(tǒng)壓力超過設定值時，自動切斷主機電源,，使壓縮機緊急停機,。

（2）高溫保護當壓縮機排氣溫度超過調定值時，由接在主機排氣孔口處的溫度傳感探頭控制溫度電觸 點動作,，自動切斷電動機電源,，使壓縮機緊急停機。

（3）電氣保護系統(tǒng)采用軟啟動方式,，具有相序保護（防止壓縮機反轉）,、缺相保護、電機熱過載保護等功能,。

變頻器節(jié)能改造效果十分明顯,，經現(xiàn)場實驗，空壓機在改造前的空載電流在100A左右,，而改造后空載電流只有12A左右,。其綜合節(jié)電率在40％

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