一.行业概述
空压机在工业生产中有着广泛的应用。空压机的种类有很多,有活塞式空压机、螺杆式空压机、离心式空压机,但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。该供气控制方式虽然原理简单、操作简便,但存在能耗高,进气阀易损坏、供气压力不稳定等诸多问题。随着社会的发展和进步,高效低耗的技术已愈来愈受到人们的关注。在空压机供气领域能否应用变频调速技术,节省电能同时改善空压机性能,提高供气品质就成为我们关心的一个话题。
二.工艺特点
目前空压机上都采用两点式控制(上、下限控制)或启停式控制(小型空气压缩机),也就是当压缩气体气缸内压力达到设定值上限时,空压机通过本身气压或油压关闭进气阀,小型空气压缩机则停机。当压力下降到设定值下限时,空压机打开进气阀,小型空压机则又启动。传统的控制方式容易对电网造成冲击,对空压机本身也有一定的损害,当用气量频繁波动时,尤其明显。正常工作情况下,空气被压缩到储气罐。空压机各点的检测(包括压缩空气温度、压力,镙杆温度、冷却水压力、温度和油压、油温等等)和整体控制由主控制单板机控制。当空压机出口压力达到设定值上限时,通过油压分路阀关闭进气口,同时打开内循环管路,作自循环运行。此时用气单位继续用气。当压力下降到设定值下限时,油压分路阀关闭循环管路,打开空气进口,空气又由过滤器经压缩到储气罐中。在静态,原起动方式(Y-),及加载、卸载时对电网供配电设备及镙杆都会造成极大的冲击。尤其是能源的严重浪费。主电机转速下降,轴功率将下降很多。节能潜力相当大。
三.工艺流程
由电动机直接驱动压缩机,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化,通过进气阀使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸,在压缩行程中,由于气缸容积的缩小,压缩空气经过排气阀的作用,经排气管,单向阀(止回阀)进入储气罐,当排气压力达到额定压力时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至下限压力时压力开关自动联接启动,如此反复工作。
四.系统配置
空压机系统主要有动力传输系统(电动机驱动和柴油机驱动主机中转子运动),空气压缩系统,(空气从空滤进入机头经压缩后降温,除油除水除杂质进入用气单位)。冷却润滑系统(一般都是润滑油全程参与气体压缩,减少阻力并作为热力传导介质,后与气体分离,冷却后再参与气体压缩)。
五.系统方案选型
由于空压机不排除在满负荷状态下长时间运行的可能性,所以,选型时要按照最大需求来确定变频器功率,变频器要留一些余量。传统空压机都采用星三角降压启动,但工频启动时电流仍然能达到额定电流的2~3倍,冲击大,会影响到电网的稳定性。且大多数空压机是连续运行,由于一般空压机的电机本身不能根据压力需求的变动来实现降速,使电机输出功率与现场实际压力需求量相匹配,导致在用气量少的时候仍然要空载运行,采用广州三晶电气有限公司生产的三晶变频器8000B变频器改造后,可以根据压力信号调整电机转速,平稳的调整储气罐压力,减小对电网的冲击,达到节能的目的。
六. SAJ三晶变频器8000B方案电气图&现场应用
七. SAJ三晶变频器8000B参数设定

功能码
功能说明
设定值
功能备注
F0.00
控制模式选择
0
矢量控制
F0.01
启停信号选择
1
端子启停
F0.03
主频率源选择
8
PID
F0.11
上限频率设定
50
HZ
F0.14
下限频率设定
20
HZ
F0.15
下限频率作用
1
根据实际需要设定
F0.18
加速时间
依机型设定
F0.19
减速时间
依机型设定
F2.01
电机额定功率
保留
根据电机铭牌设定
F2.02
电机额定频率
保留
F2.03
电机额定转速
保留
F2.04
电机额定电压
保留
F2.05
电机额定电流
保留
F2.11
电机参数辨识
1
完整调谐
F4.10
节能运行
1
自动节能运行
F5.00
MI1端子功能选择
1
正转运行(FWD)
F5.18
CI下限对值
0.0-20ma
根据实际需要设定
F5.19
CI下限对应设定
0.0-100%
F5.20
CI上限值
0.0-20ma
F5.21
CI上限对应设定
0.0-100%
F5.22
CI输入滤波时间
0.00s-10.00s
F9.00
PID给定源选择
0
键盘给定
F9.01
键盘预置PID给定
0.0-100%
根据实际需要设定
F9.02
PID反馈源选择
1
模拟通道CI反馈
F9.03
PID输出特性
0
根据实际需要设定
F9.04
比例增益
0.0-100
F9.05
积分时间
0.01s-10.00s
F9.06
微分时间
0.00s-10.00s
F9.07
采样周期
0.01s-10.00s
F9.08
PID控制偏差极限
0.00s-10.00s

八. SAJ三晶变频器8000B在空压机应用方案特点
1、变频起动后对设备的冲击减少,维护和维修量也跟随降低。
2、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。通过使空压机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配,可以使管网的系统压力保持恒定,有效地提高了供气的质量。
3、延长压缩机的使用寿命,变频器有软启动功能,可减少起动时对压缩机和机械部件所造成的冲击,增强系统可靠性,延长压缩机使用寿命。同时减少空压机启动对电网的冲击。
九.SAJ三晶变频器8000B产品图