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空氣壓縮機是一種利用電動機將氣體在壓縮腔內進行壓縮並使壓縮的氣體具有一定壓力的設備。作為基礎工業裝備，空壓機在冶金、機械製造、礦山、電力、紡織、石化、輕紡等幾乎所有的工業行業都有廣泛的應用。空壓機占大型工業設備(風機、水泵、鍋爐、空壓機等)耗電量的15%。由you於yu結jie構gou原yuan理li的de原yuan因yin，大da部bu分fen空kong壓ya機ji自zi身shen存cun在zai著zhe明ming顯xian的de技ji術shu弱ruo點dian。當dang輸shu出chu壓ya力li大da於yu一yi定ding值zhi時shi，自zi動dong打da開kai泄xie載zai閥fa，使shi異yi步bu電dian動dong機ji空kong轉zhuan，嚴yan重zhong浪lang費fei能neng源yuan;異步電動機易頻繁的啟動、停止，影響電機的使用壽命，壓機工頻啟動電流大，對電網衝擊大，電機軸承磨損大，設備維護量大;工作條件惡劣，噪音大;自動化程度低，輸出壓力的調節是靠人為調節閥的開度來實現的，調節速度慢，波動大，不穩定，精度低。
2 空壓機變頻改造原理
2.1空壓機的工作原理
螺杆式空壓機的工作原理圖如圖1所示，空氣經空氣過濾器和吸氣調節閥而吸入，該調節閥主要用於調節氣缸、轉子及滑片形成的壓縮腔，陰、yangzhuanzixuanzhuanxiangduiyuqiganglipianxinfangshiyunzhuan。huapiananzhuangzaizhuanzidecaozhong，bingtongguolixinlijianghuapiantuizhiqigangbi，gaoxiaodezhuyouxitongnenggouquebaoyasuojilianghaodelengquejirunhuayoudezuixiaoshushihaoliang，zaiqigangbishangxingchengdeyicengbobodeyoumokeyifangzhijinshubujianzhijianzhijiejiechuerzaochengmosun。jingyasuohoudekongqiwendujiaogao，qizhonghunyouyidingdeyouqi，jingguoyouqifenliqijinxingfenli，zhihou，youqijingguoyoulengqueqilengquezaijingguoyouguolvqiliuhuichuyouguan，kongqijingguoqihoulengqueqi(空氣冷卻裝置)進行冷卻而進入儲氣罐。
2.2空壓機變頻節能原理
螺杆式空壓機基本運行方式是加載、減載方式。減載時電機空轉,nengyuanbaibaidelangfei，ruguoliyongbianpinqitongguogaibiandianjipinlvlaitiaojiezhuansu，bianpinkongzhijitongguogaibiandiandongjidezhuansulaikongzhikongyajidanweishijiandechufengliang，congerdadaokongzhiguanludeyali，juyoumingxiandejienengxiaoguo。kongyajibianpinjienengxitongyuanliruxia:通過壓力變送器測得的管網壓力值與壓力的設定值相比較，得到偏差，經PIDtiaojieqijisuanchubianpinqizuoyongyuyibudiandongjidepinlvzhi。youbianpinqishuchudexiangyingpinlvhefuzhidejiaoliudian，zaidiandongjishangdedaoxiangyingdezhuansu。namekongyajishuchuduiyingdeyasuokongqishuchuzhichuqiguan，shizhiyalibianhua，zhidaoguanwangyaliyugeidingyalizhixiangtong。
2.3變頻改造注意事項
(1)空kong壓ya機ji是shi大da轉zhuan動dong慣guan量liang負fu載zai，這zhe種zhong啟qi動dong特te點dian很hen容rong易yi引yin起qi變bian頻pin器qi在zai啟qi動dong時shi出chu現xian跳tiao過guo流liu保bao護hu的de情qing況kuang，建jian議yi采cai用yong具ju有you高gao啟qi動dong轉zhuan矩ju的de無wu速su度du矢shi量liang變bian頻pin器qi，保bao證zheng既ji能neng實shi現xian恒heng壓ya供gong氣qi的de連lian續xu性xing，有you可ke保bao證zheng設she備bei可ke靠kao穩wen定ding的de運yun行xing。
(2)空壓機不允許長時間在低頻下運行，工作下限應不低於20Hz。
(3)建議功率選用比空壓機功率大一等級的變頻器，以免空壓機啟動出現頻繁跳閘的情況。
(4)為wei了le有you效xiao的de濾lv除chu變bian頻pin器qi輸shu出chu電dian流liu中zhong的de高gao次ci諧xie波bo分fen量liang，減jian少shao因yin高gao次ci諧xie波bo引yin起qi的de電dian磁ci幹gan擾rao，建jian議yi選xuan用yong輸shu出chu交jiao流liu電dian抗kang器qi，還hai可ke以yi減jian少shao電dian機ji運yun行xing的de噪zao音yin。
(5)設計的係統應具備變頻和工頻兩套控製回路，確保變頻出現異常跳保護時，不影響生產。
3 基於PLC的空壓機變頻控製係統
3.1係統原理設計
控製係統由以下部分組成:變頻器、可編程控製器、變頻櫃、電抗器、壓力變送器、震蕩傳感器等。
基於PLC的變頻控製係統原理圖如圖2所示。PLC由觸摸屏、電源、CPU、模擬量輸出模塊等組成。其中采用PLC來實現電氣部分的控製。包括五部分:起動、運行、停止、切換、報警及故障自診斷。
(1)起動:以兩台電機M1，M2為例，可以通過轉換開關選擇變頻/工頻啟動。
運行:正常情況，電機M1處於變頻調速狀態，電動機M2處於停機狀態。現場壓力變送器檢測管網出口壓力，並與給定值比較，經PID指令運算，得到頻率信號，動動調節轉速達到所需壓力。
(2)停止:按下停止按鈕，PLC控製所有的接觸器斷開，變頻器停止工作。
(3)切換:實現M1，M2工頻、變頻相互切換。
(4)報警及故障自診斷:空壓機內部一般有四個需要監測的量:冷卻水壓力監測、潤滑油監測、機體溫度監測、儲氣罐壓力監測。
3.2案例分析
以某廠房空壓機為例。改造前經測試參數如下:電機功率110kW，出口壓力為5.9~6.5MPa，運行時間為12小時/天，一年運行320天，加載時間為15s，減載時間15s;加載電流為190A，減載電流為90A。經檢測其節電率為30%以上。年節電量(按30%)計算如下:
W節電量=12×320×110×30%=1.27×105(k•Wh)
可見節電效果明顯，此外，改造後係統還存在其它優點。首先，減少了機器的噪音。其次，兩套控製回路可保證係統的正常、安全運行。最後，自動化程度高，克服原係統手動調節的缺點。
4 結束語
利用PLChebianpinqishixianduiluoganshikongqiyasuojidejienenggaizaofanganshiyanjieguobiaoming，gaizaohouxitongjuyoujieyuenengyuan，zidonghuachengdugao，jiangdiyuanxitongzaoyin，jianshaoshebeiweixiuliangdengyoudian，juyoushenruyantaodeshiyongjiazhi。
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