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一、空壓機工作原理 kongqiyasuojishiyizhongliyongdiandongjijiangqitizaiyasuoqiangneijinxingyasuobingshiyasuodeqitijuyouyidingyalideshebei。zaigongyeshengchanzhongyouzhejiqiguangfandeyingyong,zaigezhongxingyezhongtadanfuzheweigongchangzhongsuoyouqidongyuanjian,gezhongqidongfamentigongqiyuandezhize。yinci,kongyajiyunxingzhuangkuangdehaohuaizhijieyingxianggongchangdeshengchangongyi。kongyajidedezhongleihenduo(主要分為螺杆式,活塞式,其中螺杆式應用最廣),但其供氣的控製方式都是采用加、卸載的方式。

1.活塞式空壓機工作原理 活塞式空壓機是由電動機帶動皮帶輪通過聯軸器直接驅動曲軸,帶動連杆與活塞杆,使活塞在壓縮機氣缸內作往複運動,完成吸入、壓縮、排出等過程,jiangwuyahuodiyaqitishengya,bingshuchudaochuyaguannei。qizhong,huosaizujian,huosaiyuqigangneibijiqiganggaigouchengrongjikebiandegongzuoqiang,zaiqubingliangandaidongxia,zaiqigangneizuowangfuyundongyishixianqigangneiqitideyasuo。 2.螺杆式空壓機工作原理 螺杆式空壓機是由一對相互平行齧合的陰陽轉子(或稱螺杆)在(zai)氣(qi)缸(gang)內(nei)轉(zhuan)動(dong),使(shi)轉(zhuan)子(zi)齒(chi)槽(cao)之(zhi)間(jian)的(de)空(kong)氣(qi)不(bu)斷(duan)地(di)產(chan)生(sheng)周(zhou)期(qi)性(xing)的(de)容(rong)積(ji)變(bian)化(hua),空(kong)氣(qi)則(ze)沿(yan)著(zhe)轉(zhuan)子(zi)軸(zhou)線(xian)由(you)吸(xi)入(ru)側(ce)輸(shu)送(song)至(zhi)輸(shu)出(chu)側(ce),實(shi)現(xian)螺(luo)杆(gan)式(shi)空(kong)壓(ya)機(ji)的(de)吸(xi)氣(qi)、壓縮和排氣的全過程。空壓機的進氣口和出氣口分別位於殼體的兩端,陰轉子的槽和陽轉子的齒被主電機驅動而旋轉。 二、空壓機節能改造的必然性 由you於yu空kong壓ya機ji不bu排pai除chu在zai滿man負fu荷he狀zhuang態tai下xia長chang時shi間jian運yun行xing的de可ke能neng性xing,所suo以yi,選xuan型xing時shi隻zhi能neng按an最zui大da需xu求qiu來lai確que定ding電dian機ji容rong量liang,造zao成cheng空kong壓ya機ji係xi統tong餘yu量liang一yi般ban偏pian大da。傳chuan統tong空kong壓ya機ji都dou采cai用yong星xing三san角jiao降jiang壓ya啟qi動dong,但dan工gong頻pin啟qi動dong時shi電dian流liu仍reng然ran能neng達da到dao額e定ding電dian流liu的de2~3bei,chongjida,huiyingxiangdaodianwangdewendingxing。qiedaduoshukongyajishilianxuyunxing,youyuyibankongyajidedianjibenshenbunenggenjuyalixuqiudebiandonglaishixianjiangsu,shidianjishuchugonglvyuxianchangshijiyalixuqiuliangxiangpipei,daozhizaiyongqiliangshaodeshihourengranyaokongzaiyunxing,zaochengjudadediannenglangfei。jutongji,kongyajizhandaxinggongyeshebei(風機、水泵、鍋爐等)幾乎所有的耗電量的15%。空壓機的節能改造勢在必行 。 另外,空壓機還存在以下幾個問題: 1、氣壓超過上限壓力時空壓機卸載及卸載後電機空轉浪費大量的電能。 2、頻繁加卸載造成對電網的衝擊,同時也造成機械的磨損加大,縮短機械壽命。 3、氣量無法保持恒壓。當用氣量不斷變化時,供氣壓力不可避免產生波動,使用氣精度達不到工藝要求,影響生產效率及產品品質。 綜上所述:若能采用變頻調速技術,當流量需要量減少時,就可以降低電動機的轉速,從而較大幅度減小電動機的運行功率,實現節能的目的。
三、S350變頻恒壓控製係統 1、係統特點 S350變頻調速係統將管網壓力作為控製對象。壓力值由變頻器麵板給定(S350有多種給定通道),可根據用氣設備的實際需要,在空壓機的最高允許工作壓力內自由設定。裝在儲氣罐出氣口的壓力變送器將儲氣罐的壓力轉變為4~20mA電流信號送給S350內置PIDtiaojieqi,yuyaligeidingzhijinxingbijiao,binggenjuchazhidedaxiaokongzhibianpinqideshuchupinlv,tiaozhengdiandongjidezhuansu,congershishijiyalishizhongweichizaigeidingyali。S350內置PID具有穩定性高、調試簡單的特點。
 2、節能效果 采(cai)用(yong)該(gai)係(xi)統(tong)改(gai)造(zao)後(hou),壓(ya)縮(suo)機(ji)組(zu)的(de)供(gong)氣(qi)量(liang)與(yu)係(xi)統(tong)所(suo)需(xu)量(liang)動(dong)態(tai)匹(pi)配(pei),壓(ya)縮(suo)機(ji)電(dian)機(ji)轉(zhuan)速(su)會(hui)隨(sui)著(zhe)係(xi)統(tong)用(yong)氣(qi)量(liang)的(de)不(bu)同(tong)而(er)進(jin)行(xing)調(tiao)節(jie),避(bi)免(mian)了(le)電(dian)機(ji)空(kong)轉(zhuan)以(yi)及(ji)頻(pin)繁(fan)的(de)加(jia)卸(xie)載(zai)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)能(neng)量(liang)損(sun)耗(hao),電(dian)機(ji)的(de)輸(shu)入(ru)功(gong)率(lv)大(da)大(da)降(jiang)低(di),節(jie)電(dian)效(xiao)果(guo)顯(xian)著(zhu)。對(dui)於(yu)對(dui)空(kong)氣(qi)機(ji)來(lai)說(shuo),供(gong)氣(qi)量(liang)Q 與轉速N 成正比,氣壓F與轉速N的二次方成正比,而軸功率與轉速N 的三次方成正比,見下表:
頻率值Hz
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50
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45
|
40
|
35
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30
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25
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供氣量Q%
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100
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90
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80
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70
|
60
|
50
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氣壓F%
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100
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81
|
64
|
49
|
36
|
25
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軸功率P%
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100
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73
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51
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34
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22
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13
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理論節電率N%
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0
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27
|
49
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66
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78
|
87
| 一般來說,對於連續用氣的空壓機係統,隨用氣量的變化,電動機運行頻率在25-50Hz 之間動態調節,除去電機及其它損耗,係統的節電率可達18%~35%。 3、綜合效益 ①運行成本降低:空壓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70%。通過降低能源成本30%,再加上變頻起動後對設備的衝擊減少,維護和維修量也跟隨降低,所以運行成本將大大降低。 ②提高壓力控製精度:bianpinkongzhixitongjuyoujingquedeyalikongzhinengli。tongguoshikongyajidekongqiyalishuchuyuyonghukongqixitongsuoxudeqiliangxiangpipei,keyishiguanwangdexitongyalibaochihengding,youxiaoditigaolegongqidezhiliang。 ③延長壓縮機的使用壽命:bianpinqiyouruanqidonggongneng,kejianshaoqidongshiduiyasuojihejixiebujiansuozaochengdechongji,zengqiangxitongkekaoxing,yanchangyasuojishiyongshouming。tongshijianshaokongyajiqidongduidianwangdechongji。
四、變頻係統設計中注意事項 1、空壓機是大轉動慣量負載,很容易引起V/F控製方式的變頻器在啟動時出現過電流,因此應選用大啟動轉矩、過載能力強的矢量變頻器。S350係列的過載能力達到180%,啟動轉矩0.5HZ可輸出150%,可保證設備可靠穩定地運行及恒壓供氣的連續性。 以江門某廠實例:該廠使用凱撤牌空壓機、電機22KW,配S350 22KW通用矢量型變頻器。設定加速時間為15S、減速時間為6S,在0.7Mpa時仍然能正常啟動運行(上限0.8Mpa)。
啟動壓力
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啟動電流A
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運行電流A
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0Mpa
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36
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33
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0.6Mpa
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42
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38
|
0.7Mpa
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60
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55
| 2、空壓機不允許長時間低頻運行,若空壓機轉速過低,一方麵會使空壓機的工作穩定性變差,另一方麵也使缸體的潤滑條件變差、磨損加大,進而導致噴油現像。所以,空壓機工作的下限頻率應不低於20HZ,且減速時間應盡量短。S350電壓波動範圍±15%、耐壓高、減速時間短,可避免因減速時間過長而產生的噴油現象。 3、在滿足生產工藝的要求下,壓力設定越低越好。因為空壓機的壓力越高,所需電動機軸功率就越大,耗電量就越多。 4、出氣口釋放閥全部關閉,取消用出氣口釋放閥調節供氣量的方式,以避免由此導致的電能浪費。
五、S350空壓機改造功能參數表:
功能碼
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功能說明
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設定值
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功能備注
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F0.00
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控製模式選擇
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0
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矢量控製
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F0.01
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啟停信號選擇
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1
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端子啟停
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F0.03
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主頻率源選擇
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8
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PID
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F0.11
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上限頻率設定
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50
|
HZ
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F0.14
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下限頻率設定
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20
|
HZ
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F0.15
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下限頻率作用
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1
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根據實際需要設定
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F0.18
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加速時間
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依機型設定
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F0.19
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減速時間
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依機型設定
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F2.01
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電機額定功率
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保留
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根據電機銘牌設定
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F2.02
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電機額定頻率
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保留
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F2.03
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電機額定轉速
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保留
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F2.04
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電機額定電壓
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保留
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F2.05
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電機額定電流
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保留
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F2.11
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電機參數辨識
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1
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完整調諧
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F4.10
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節能運行
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1
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自動節能運行
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F5.00
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MI1端子功能選擇
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1
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正轉運行(FWD)
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F5.18
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CI下限對值
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0.0-20ma
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根據實際需要設定
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F5.19
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CI下限對應設定
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0.0-100%
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F5.20
|
CI上限值
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0.0-20ma
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F5.21
|
CI上限對應設定
|
0.0-100%
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F5.22
|
CI輸入濾波時間
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0.00s-10.00s
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F9.00
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PID給定源選擇
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0
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鍵盤給定
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F9.01
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鍵盤預置PID給定
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0.0-100%
|
根據實際需要設定
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F9.02
|
PID反饋源選擇
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1
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模擬通道CI反饋
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F9.03
|
PID輸出特性
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0
|
根據實際需要設定
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F9.04
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比例增益
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0.0-100
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F9.05
|
積分時間
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0.01s-10.00s
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F9.06
|
微分時間
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0.00s-10.00s
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F9.07
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采樣周期
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0.01s-10.00s
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F9.08
|
PID控製偏差極限
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0.00s-10.00s
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