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空压机的变频节能改造实施方案

公司经过多方考察和论证，选用了变频器，对大连阿尔贝斯电子有限

公司三台55KW，75KW，110KW的空压机进行技术改造。

一、变频节能改造方案设计原则

根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，空压机改造后系统满足以下要求：

1.电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定

2.系统有变频和工频两套控制回路。

3.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。

4.在用的情况下，变频器处在低频运行时，

二、空压机改造前运行情况

设备改造前，三台空压机全部工作在工频状态。压力采用两点式控制（上、下限控制），

也就是当空压机气缸内压力达到设定值上限时，空压机通过本身的油压关闭进气阀，当压力

下降到设定值下限时，空压机打开进气阀。这样就导致了空压机频繁的卸载和加载，经常是

晚班用气量少空压机全荷运行时这部分电能被白白的浪费。在这种情况下，对其进行变频改

造是非常必要的。

三、空压机变频改造实施方案

根据现场实际情况，我们用一台变频器来控制一台空压机，通过电气控制空压机的变频

运行；当变频器出现故障时，可以转换到原工频上运行，不会影响生产的正常进行。这样，

即节省了设备投资，又能满足生产工艺的需要。

系统改造时，在保留原工频系统情况下，增加变频系统，做到了工频/变频互锁切换。

通过外部控制电路，使空压机起停操作步骤仍然如前，操作简单，安全可靠。本系统采用压

力闭环调节方式，在原来的压力管路上加装三个压力传感器，将压力信号转换成电信号，送

到变频器内部的PID调节器，调节器将信号与压力设定值进行比较运算后输出控制信号，

变频器根据该信号输出频率，改变电动机的转速，调节供气压力，保持压力的恒定，使空压

机始终处于节电运行状态。

整个控制过程如下：

用气需求↑——管路气压↓——压力设定值与返馈值的差值↑——PID输出↑——变

频器输出频率↑——空压机电机转速↑——供气流量↑——管路气压趋于稳定。

进一步完善了保护功能，如热保护，过电流、过电压、欠电压、短路、缺相保护等功

能。

空压机变频改造示意图如下：

（1）、出气口释放阀全部关闭，取消用出气口释放阀调节供气量方式，以避免由此导

致的电能浪费。代之以变频器调整电机的转速来调整气体流量，使电机输出的功率与流

量需求基本上成正比关系，始终使电机高效率工作，以达到明显的节电效果。

（3）、根据严格的EMS标准，高效的PWM变频器使用高速低耗的IGBT，降低谐波

失真和电机的电能损失。

（4）、可使电机起动、加载时的电流平缓上升，没有任何冲击；可使电机实现软停，

避免反生电流造成的危害，有利于延长设备的使用寿命；

（5）、可以实时监测供气管路中气体的压力，使供气管路中的气体压力保持恒定，提

高生产效率和产品质量；

（7）、保存原释放阀系统，在必要时可参加调节，增强系统的可靠性。

四、系统改造中应注意的问题

1、螺杆机组不能反向运转。

2、将加载压力（mpa）调到与设定压力相等，（因变频器设有下限频率）这样防止在卸

载状态下变频器加速作无用功。

3电动机的散热问题电动机经过变频器变频后，转速降低，其电机风扇的散热效果也

要降低。

4：空压机的润滑问题空压机的转速越低，润滑油的耗量也就越小，其润滑效果越差。

5：系统压力设定问题在满足生产工艺的要求下，压力设定越低越好，因为空压机的排

气压力越高，所需的电机轴功率越大，电机耗电也就越多。