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    • 螺杆空压机与活塞式空压机相比,在气量、维护、节能和使用寿命(lifetime)等方面的 巨大优势(解释:能压倒对方的有利形势),螺杆空压机的 市场需求量急速放大。螺杆空压机将取代活塞式空压机,成为未来市场需求的 主流,已经成为业内的 共识。  与此同时, 。。

      螺杆空压机与活塞式空压机相比,在气量、维护、节能和使用寿命等方面的 巨大优势,螺杆空压机的 市场需求量急速放大。螺杆空压机将取代活塞式空压机,成为未来市场需求的 主流,已经成为业内的 共识。

        与此同时,交流变频调速技术也不断的 在发展,应用的 领域也在急剧扩张。螺杆空压机采用预成套配置螺杆式空气压缩机只需单一的电源连接及压缩空气连接,并内置冷却系统,令安装工作大为简化。螺杆式空气压缩机以其***能、高效率、免维护、高度可靠等优点始终如一的为各行各业提供优质的压缩空气。近1-2年来,一些主要的 螺杆空压机的 生产厂家,也在探索螺杆空压机变频化的 可行性,如变频化的 好处、变频化的 技术风险、应该采用怎样的 佳控制方案等等。

        深圳市汇川技术有限公司作为国内规模大的 本土化变频器生产(Produce)企业,一直与行业内的 专家和螺杆空压机厂家一起,针对上述问题进行深入研究和探索,积累很多行业经验,并推出针对行业应用专用变频器和控制方案。  

        一、螺杆空压机采用变频调速的 好处:

        空压机使用场合一般有如下特点:配置容量比实际气量大、气量消耗不稳定、气压要求稳定、噪音要尽可能低(尤其夜间)。变频(frequency conversion)螺杆空压机有如下几个好处:

        1、气压稳定:由于变频化的 螺杆空压机利用了变频器的 无级调速特点,通过控制器或变频器内部的 PID调节器,能对压力实现快速调节控制;比工频运行的 上下限开关控制相比,气压稳定性成指数级的 提高;

        2、更节能:尽管各个厂家的 螺杆空压机采取了不同的 节能运行模式,但由于变频器是根据实际用气量实时调整电机转速的 ,用气量低的 时候还可以让空压机自动休眠,这样就大大减少能源的 损失。需要注意的 是,系统控制方式的 不同对节能效果有很大影响。

        3、启动无冲击:由于变频器本身是一个软启动装置,启动电流大在额定电流的 两倍左右,与工频启动一般在额定电流的 6倍以上相比,启动冲击很小。 这种冲击不仅是对电网的 ,也有对真个机械系统的 冲击,也大大减少。

        4、噪音低,由于稳定运行时运行频率小于工频,机械噪音下降,机械磨损小;

        5、对储气罐容量要求小; 

        二、螺杆空压机变频化的 风险;

        从系统可靠性的 角度考虑,变频化后必须考虑两个风险:

        1、电机散热的 风险,由于采用普通电机,转速下降后电机散热效果变差,因此,变频器必须限制一定的 低运行频率以保证足够的 散热效果。螺杆空压机采用预成套配置,只需单一的电源连接及压缩空气连接,并内置冷却系统,令安装工作大为简化。因此,节能效果好与电机的 散热成了一个矛盾,这也是困挠多数生产厂家的 头痛的 问题;我们在下面的 方案介绍中,会提出一个更好的 解决方案;

        2、系统的 润滑系统,目前空压机的 润滑系统有采用压力式和离心式的 。目前螺杆空压机采用的 压力式的 润滑方式跟电机转速没有关系,因此,变频化的 风险不存在;而活塞式空压机的 变频化必须考虑这个风险;  

        三、螺杆空压机目前的 控制(control)方案与汇川推荐方案的 比较;

        目前,多数厂家采用方案1进行变频化,如图所示:

        这种方案的 特点是:

        1、采用V/F控制方式的 变频器;

        2、变频器有一个低运行频率,以保证电机的 散热效果;

        3、机器一直在工作,即使用气量减少,如果气压升高,后只能通过安全阀泄放掉;

        4、也曾经采用低频率(frequency)运行一段时间后停机的 方案,但当压力低于下限压力时要再启动时很容易导致变频器的 跳闸。螺杆空压机采用预成套配置螺杆式空气压缩机只需单一的电源连接及压缩空气连接,并内置冷却系统,令安装工作大为简化。螺杆式空气压缩机以其***能、高效率、免维护、高度可靠等优点始终如一的为各行各业提供优质的压缩空气。这是V/F变频器固有的 缺点,即低频启动力矩不够大。

        运行频率F

        汇川推荐的 方案二:

        1、采用真正电流矢量控制变频器;其特点是低频启动力矩大,运行电流小(同样负载时与V/F控制的 变频器比);

        2、当用气量小时,可以休眠,完全停机;没有长时间下限频率运行的 过程;既达到大限度的 节能,电机也根本没有发热。很好解决目前厂家头痛的 问题。

        3、当气压低于下限值后,可以直接带载启动不跳闸,这是利用了矢量变频(frequency conversion)器低频启动特性好的 优势(解释:能压倒对方的有利形势);

        这两个方案相比,方案二有如下优势:

        1、更节能,没有长时间低频率运行过程;

        2、有自动休眠和休眠唤醒功能;

        3、噪音和机械磨损大幅度减少,马达寿命延长;

        4、矢量变频器还有输出力矩限制功能,当螺杆遇到外力堵转时,变频器会自动报警并停止输出,以免造成事故扩大引起更大损失。V/F的 变频器则容易引起事故扩大。

        基于以上原因,目前方案二是螺杆空压机变频化的 佳方案。  

        四、优方案对变频器和控制(control)器的 要求;

        1、变频器必须是真正矢量控制变频器,即有很好的 低频启动力矩和力矩限定功能;

        2、控制器的 控制设计应该有下限频率运行时间,休眠和休眠唤醒等功能;


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