日搏 空壓機專用變頻控制柜
2010/8/6 14:00:23
產品簡介：
日搏空壓機專用變頻控制柜采用自動控制模式，控制系統(tǒng)根據壓力傳感器檢測到空壓機出口的壓力信號值，通過微型控制器、變頻器調節(jié)壓縮機的輸出，保證電機以最佳的功率輸出，提供穩(wěn)定的空氣壓力。
產品分類：低壓變頻器 機箱機柜 工控元器件 變頻柜 機殼/機箱/機架
品牌：日搏
產品介紹
一 、概述
空壓機是煤礦的主要輔助設備，傳統(tǒng)控制運行方式導致設備磨損量大、壓力波動大、能源消耗高，運行十分不經濟。如果對空壓機采用變頻調節(jié)的方法，進行恒壓控制，使其輸出壓力始終保持在設定范圍內，則可節(jié)約大量的能源，創(chuàng)造良好的經濟效益。
二、空壓機原系統(tǒng)的控制原理
原空壓機的主電機為660V 250KW，運行方式為全壓直接啟動。其操作程序為：按下啟動按鈕，控制系統(tǒng)接通啟動線圈并打開斷油閥，空壓機在空載模式下啟動。系統(tǒng)開始加載運行，系統(tǒng)壓力開始上升。當系統(tǒng)壓力上升到壓力開關上限值時，在起跳壓力下，控制器關閉進氣閥，油氣分離器放氣，壓縮機空載運行，直到系統(tǒng)壓力降到壓力開關下限值后，在回跳壓力下，控制器使進氣閥打開，油氣分離器放氣閥關閉，壓縮機滿載運行。
原系統(tǒng)工況存在以下問題：
壓力波動大；特別在生產用風量變化頻繁時不能穩(wěn)定風壓。
主電機直接啟動，啟動電流大；
主電機部分時間空載運行，屬非經濟運行，電能浪費嚴重；
主電機工頻運行導致運行時噪音很大；
主電機工頻啟動、運行對設備的沖擊大，電機軸承的磨損大，設備維護量大。
三、空壓機變頻改造
根據原工況存在問題并結合生產工藝要求，對空壓機的變頻改造作出如下設計方案：
為保證變頻器故障時不影響生產的連續(xù)運行，應該采用工變頻備用方案。采用自動控制模式，控制系統(tǒng)根據壓力傳感器檢測到空壓機出口的壓力信號值，通過微型控制器、變頻器調節(jié)壓縮機的輸出，保證電機以最佳的功率輸出，提供穩(wěn)定的空氣壓力。一旦變頻或控制器發(fā)生故障時，可通過轉換開關直接切換到原共頻啟動運行，以保證生產的正常運行。
為提高電源質量建議為變頻器加裝電抗器，可有效降低變頻對電網的污染。
為保障設備的正常運行，保留原設備所有保護（壓力、溫度、過流等）系統(tǒng)。同時，為保證電機溫升滿足要求，變頻器低頻速運轉的轉速設置為30HZ。
四、變頻控制系統(tǒng)構成
本系統(tǒng)變頻柜的主要作用是把交流工頻電網電壓轉換為頻率可調、電壓可調的交流電，給電動機饋電，通過改變電動機的轉速，實現壓力的PID調節(jié)。
主要技術參數：
額定容量：280KW；
額定電壓：660V±10%
額定電流：320A
額定頻率：50HZ；
輸出頻率：0~600HZ；
2、主要技術特點：
¤豐富的控制功能：通過設定可實現多種控制功能；
¤完善的保護功能：變頻器具有過電流、過/欠電壓、元件損壞保護等功能，并可以對故障及故障產生的時間進行記錄，便于檢查維護。
¤豐富的接口控制：變頻器具有豐富的控制接口，通過設置可實現模擬量、通訊等功能，最大程度地滿足用戶的需要。
變頻調速系統(tǒng)主要構成：
①電源部分。電源柜由空氣開關、斷路器、電流互感器、電壓表、電流表等組成；
②切換部分。切換部分為雙電源開關組成，其主要作用是實現新老系統(tǒng)之間的切換；
③邏輯控制部分。由PID控制器、繼電器、控制變壓器等組成，其主要作用是完成本系統(tǒng)需要的所有邏輯判斷及控制；
④操作部分。操作部分提供匹配原有操作系統(tǒng)接口；
⑤變頻器。
⑥其它。電磁閥：切斷原系統(tǒng)壓力反饋通道，保證變頻系統(tǒng)的正常運行；
壓力傳感器：檢測空壓機出口壓力，并轉換送入控制系統(tǒng)。
五、系統(tǒng)應用效果預估
1、節(jié)約能源。變頻器控制壓縮機與傳統(tǒng)方式控制壓縮機比較，最有實際意義的是節(jié)約能源。該變頻控制系統(tǒng)可根據空氣需求量實現空氣壓縮機的經濟運行。同時變頻器控制還可以提高系統(tǒng)的功率因數，進一步降低能耗。
2、運行成本降低。采用變頻控制后，系統(tǒng)耗電總量下降，使能源成本降低，在加上采用變頻啟動、調節(jié)，設備的沖擊和磨損減少，維護和維修的量也進一步減少，運行成本大大降低。
3、提高壓力控制精度。變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力，使壓縮機輸出的空氣量及壓力與用戶所需的空氣量及壓力相匹配。變頻控制壓縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻控制精度高，可以使系統(tǒng)壓力變化保持在0.2Pa范圍內,有效地提高了工況的質量。
4、延長壓縮機的使用壽命。變頻器從0HZ啟動壓縮機，啟動加速時間可調，從而減少啟動電流沖擊、機械沖擊，增強系統(tǒng)可靠性，延長設備使用壽命。
5、降低噪音。變頻改造后可以有效地降低空壓機運行噪音。同時，原有系統(tǒng)狀態(tài)下，空壓機需不斷開啟和關閉泄氣閥來調節(jié)出口壓力，產生較大的噪音。由于變頻輸出壓力恒定，泄氣閥幾乎不動作，進一步降低噪音。
空壓機是煤礦的主要輔助設備，傳統(tǒng)控制運行方式導致設備磨損量大、壓力波動大、能源消耗高，運行十分不經濟。如果對空壓機采用變頻調節(jié)的方法，進行恒壓控制，使其輸出壓力始終保持在設定范圍內，則可節(jié)約大量的能源，創(chuàng)造良好的經濟效益。
二、空壓機原系統(tǒng)的控制原理
原空壓機的主電機為660V 250KW，運行方式為全壓直接啟動。其操作程序為：按下啟動按鈕，控制系統(tǒng)接通啟動線圈并打開斷油閥，空壓機在空載模式下啟動。系統(tǒng)開始加載運行，系統(tǒng)壓力開始上升。當系統(tǒng)壓力上升到壓力開關上限值時，在起跳壓力下，控制器關閉進氣閥，油氣分離器放氣，壓縮機空載運行，直到系統(tǒng)壓力降到壓力開關下限值后，在回跳壓力下，控制器使進氣閥打開，油氣分離器放氣閥關閉，壓縮機滿載運行。
原系統(tǒng)工況存在以下問題：
壓力波動大；特別在生產用風量變化頻繁時不能穩(wěn)定風壓。
主電機直接啟動，啟動電流大；
主電機部分時間空載運行，屬非經濟運行，電能浪費嚴重；
主電機工頻運行導致運行時噪音很大；
主電機工頻啟動、運行對設備的沖擊大，電機軸承的磨損大，設備維護量大。
三、空壓機變頻改造
根據原工況存在問題并結合生產工藝要求，對空壓機的變頻改造作出如下設計方案：
為保證變頻器故障時不影響生產的連續(xù)運行，應該采用工變頻備用方案。采用自動控制模式，控制系統(tǒng)根據壓力傳感器檢測到空壓機出口的壓力信號值，通過微型控制器、變頻器調節(jié)壓縮機的輸出，保證電機以最佳的功率輸出，提供穩(wěn)定的空氣壓力。一旦變頻或控制器發(fā)生故障時，可通過轉換開關直接切換到原共頻啟動運行，以保證生產的正常運行。
為提高電源質量建議為變頻器加裝電抗器，可有效降低變頻對電網的污染。
為保障設備的正常運行，保留原設備所有保護（壓力、溫度、過流等）系統(tǒng)。同時，為保證電機溫升滿足要求，變頻器低頻速運轉的轉速設置為30HZ。
四、變頻控制系統(tǒng)構成
本系統(tǒng)變頻柜的主要作用是把交流工頻電網電壓轉換為頻率可調、電壓可調的交流電，給電動機饋電，通過改變電動機的轉速，實現壓力的PID調節(jié)。
主要技術參數：
額定容量：280KW；
額定電壓：660V±10%
額定電流：320A
額定頻率：50HZ；
輸出頻率：0~600HZ；
2、主要技術特點：
¤豐富的控制功能：通過設定可實現多種控制功能；
¤完善的保護功能：變頻器具有過電流、過/欠電壓、元件損壞保護等功能，并可以對故障及故障產生的時間進行記錄，便于檢查維護。
¤豐富的接口控制：變頻器具有豐富的控制接口，通過設置可實現模擬量、通訊等功能，最大程度地滿足用戶的需要。
變頻調速系統(tǒng)主要構成：
①電源部分。電源柜由空氣開關、斷路器、電流互感器、電壓表、電流表等組成；
②切換部分。切換部分為雙電源開關組成，其主要作用是實現新老系統(tǒng)之間的切換；
③邏輯控制部分。由PID控制器、繼電器、控制變壓器等組成，其主要作用是完成本系統(tǒng)需要的所有邏輯判斷及控制；
④操作部分。操作部分提供匹配原有操作系統(tǒng)接口；
⑤變頻器。
⑥其它。電磁閥：切斷原系統(tǒng)壓力反饋通道，保證變頻系統(tǒng)的正常運行；
壓力傳感器：檢測空壓機出口壓力，并轉換送入控制系統(tǒng)。
五、系統(tǒng)應用效果預估
1、節(jié)約能源。變頻器控制壓縮機與傳統(tǒng)方式控制壓縮機比較，最有實際意義的是節(jié)約能源。該變頻控制系統(tǒng)可根據空氣需求量實現空氣壓縮機的經濟運行。同時變頻器控制還可以提高系統(tǒng)的功率因數，進一步降低能耗。
2、運行成本降低。采用變頻控制后，系統(tǒng)耗電總量下降，使能源成本降低，在加上采用變頻啟動、調節(jié)，設備的沖擊和磨損減少，維護和維修的量也進一步減少，運行成本大大降低。
3、提高壓力控制精度。變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力，使壓縮機輸出的空氣量及壓力與用戶所需的空氣量及壓力相匹配。變頻控制壓縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻控制精度高，可以使系統(tǒng)壓力變化保持在0.2Pa范圍內,有效地提高了工況的質量。
4、延長壓縮機的使用壽命。變頻器從0HZ啟動壓縮機，啟動加速時間可調，從而減少啟動電流沖擊、機械沖擊，增強系統(tǒng)可靠性，延長設備使用壽命。
5、降低噪音。變頻改造后可以有效地降低空壓機運行噪音。同時，原有系統(tǒng)狀態(tài)下，空壓機需不斷開啟和關閉泄氣閥來調節(jié)出口壓力，產生較大的噪音。由于變頻輸出壓力恒定，泄氣閥幾乎不動作，進一步降低噪音。
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