螺杆式空压机变频节能联合控制及应用研究

发布时间：2021-04-03 18:06

　　为降低设备能耗和维护成本,提高生产效率,通过对两台不同型号的螺杆式空气压缩机实施"一控二"的变频节能联合控制方案,采用独立外挂式变频控制系统与原有的空气压缩机组的电气控制系统紧密结合,同时结合PLC与变频器实现变频恒压供气;该方案设有变频和工频状态的两套控制回路,两个系统可自由切换,既能够实现分时控制,也能实现变频、工频的实时转换以及两套设备同时运行,以实现较大范围的供气量的调节;对改造前后能耗进行对比分析和计算结果表明:满负荷生产后每年可节约电量为6.1×105 k W·h,累计节约金额50多万元,按生产件数计算,每件共节约0.07 k W·h,节约效果明显;这种变频联合控制技术改造具有较大的推广价值,有一定的借鉴作用。 

【文章来源】：重庆工商大学学报(自然科学版). 2020,37(05)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

控制过程示意图

变频系统实施“一控二”方案如图5所示，设有变频和工频状态的两套控制回路，两个系统实现自由切换;变频系统在控制一台空压机变频运行的同时也能够开启另外一台空压机的工频模式运行，以解决当生产用气量增加较多时，两台空压机能够同时工作以满足生产所需;还能够实现分时控制，保证两台空压机轮换维修、保养。具体工作方案如下:接触器KM1与KM3互锁;接触器KM2与KM4互锁;接触器KM3与KM4互锁;接触器KM5与KM6互锁。2.2.1 空压机组变频运行控制

改造两台40 m3的LU250和M250工频空气压缩机，功率都是250 k W。为节约成本，实施“一控二”方案，即一台变频节能系统控制两台40 m3的MU250和LU250空压机，如图2所示。其中，1为变频控制柜;2为空压机组;3为压力采样传感器;W1为电源进线电缆;W2为多芯控制电缆;W3为主电机动力电缆;W4为电源供电电缆;W5为屏蔽电缆;11为大电流塑壳断路器;12为PLC模块;13为变频器;14为大电流接触器;15为旋钮开关;16为辅助接触器;21为电控柜，22为主电机;23为工频强冷散热轴流风机。新增“一控二”变频柜，把主电源直接引入变频柜1。通过变频柜内的接触器14的不同组合方式给空压机组1和空压机组2提供相应的有效电源。通过变频柜分别与原有空压机组1、空压机组2之间的控制线缆对相应的空压机组实现有效的变频或工频控制。同时通过压力传感器3采集压力信号转化为电流信号输送给变频柜中的PLC模块12，结合PLC与变频器13之间通讯交流实现变频恒压供气。本方案采用独立的外挂式变频控制系统，与原有的空压机组的电气控制系统紧密结合，基本不改变原有的电气系统，从而降低了改造成本和保证了后续变频柜的可移植再利用。为了确保主电机低频条件下大发热量温度升高的有效控制，根据工况需求增加工频强冷散热轴流风机，保证了原传统工频电机能够长时间大负荷在低频条件下运行，降低了变频节能改造硬件投资成本。空气压缩机采用变频调速技术通过调节电机转速来改变压缩空气的产气量进行恒压供气控制，控制原理如图3所示。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3116822