空壓機變頻節(jié)能改造的正確方法我國風機、水泵、空氣壓縮機總量約4200萬臺，裝機容量約1.1億千瓦。但這些大功率耗能系統(tǒng)實際運行效率僅為30~40％，其損耗電能占總發(fā)電量的38％以上。這是由于許多風機、水泵、空......
我國風機、水泵、空氣壓縮機總量約4200萬臺，裝機容量約1.1億千瓦。但這些大功率耗能系統(tǒng)實際運行效率僅為30~40％，其損耗電能占總發(fā)電量的38％以上。這是由于許多風機、水泵、空氣壓縮機的拖動電機都是處于恒速運轉狀態(tài)，而生產(chǎn)中的風、水流量以及氣壓要求卻處于變工況運行狀態(tài)；還有許多企業(yè)在進行系統(tǒng)設計時，容量選擇得比較大，系統(tǒng)匹配不合理，因而造成大量的能源浪費。
傳統(tǒng)工頻空壓機存在的問題
電能浪費嚴重加載時的電能消耗
在壓力達到所需工作壓力后，傳統(tǒng)控制方式?jīng)Q定其壓力會繼續(xù)上升10%左右，直到卸載壓力。在加壓過程中，一定會產(chǎn)生更多的熱量和噪音，從而導致電能損失。另一方面，高壓氣體在進入氣動元件前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓，這一過程同樣耗能。
卸載時電能的消耗
當達到卸載壓力時，空壓機自動打開卸載閥，使電機空轉，造成嚴重的能量浪費?？諌簷C卸載時的功耗約占滿載時的30%～50%，可見傳統(tǒng)空壓機有明顯的節(jié)能空間。
啟動沖擊電流大
主電機雖然采用Y-△減壓起動，但起動電流仍然很大，對電網(wǎng)沖擊大，易造成電網(wǎng)不穩(wěn)以及威脅其它用電設備的運行安全。對于自發(fā)電工廠，數(shù)倍的額定電流沖擊，可能導致其他設備異常。
壓力不穩(wěn)，自動化程度底
傳統(tǒng)空壓機自動化程度低，輸出壓力的調(diào)節(jié)是靠對加卸載閥、調(diào)節(jié)閥的控制來實現(xiàn)的，調(diào)節(jié)速度慢，波動大，精度低，輸出壓力不穩(wěn)定。
后期維護量大
空壓機工頻啟動電流大，高達5~8倍額定電流，工作方式?jīng)Q定了加卸載閥必然反復動作，部件易老化，工頻高速運行，軸承磨損大，設備維護量大。
噪音污染嚴重
持續(xù)工頻高速運行，超過所需工作壓力的額外壓力，反復加載、卸載，都直接導致工頻運行噪音大，對周圍及工作人員帶來傷害。
變頻改造后的優(yōu)點
1節(jié)約能源
變頻器控制壓縮機與傳統(tǒng)控制的壓縮機比較，能源節(jié)約是最有實際意義的，根據(jù)空氣量需求來供給的壓縮機工控是經(jīng)濟的運行狀。節(jié)省電費約20%以上，約半年即可回收投入的資金。
2運行成本降低
傳統(tǒng)壓縮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77%。通過能源成本降低44.3%，再加上變頻起動后對設備的沖擊減少，維護和維修量也跟隨降低，所以運行成本將大大降低。
3壓力控制精度提高
變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使壓縮機的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻控制電機速度的精度提高，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在3pisg變化范圍也就是0.2bar范圍內(nèi)，有效地提高了工況的質(zhì)量。
4壓縮機使用壽命延長
變頻器啟動壓縮機，它的起動加速時間可以調(diào)整，從而減少起動時對壓縮機的電器部件和機械部件所造成的沖擊，增強系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機的使用壽命延長。此外，變頻控制能夠減少機組起動時電流波動，這一波動電流會影響電網(wǎng)和其它設備的用電，變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到最低程度。
5噪音污染降低
根據(jù)壓縮機的工況要求，變頻調(diào)速改造后，電機運轉速度明顯減慢，因此有效地降了空壓機運行時的噪音。實際現(xiàn)場測定表明，噪音與原系統(tǒng)比較下降約3~7分貝。
變頻改造后的優(yōu)點
1空壓機經(jīng)過改造后，系統(tǒng)通過轉換開關切換，具有變頻和工頻兩套控制回路，采用開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。如需一拖二起動時，對兩臺電機M1，M2，可以通過轉換開關選擇變頻/工頻啟動。正常運行時，電機M1處于變頻調(diào)速狀態(tài)，電動機M2處于工頻狀態(tài)。現(xiàn)場壓力變送器檢測管網(wǎng)出口壓力，并與給定值比較，經(jīng)PID指令運算，得到頻率信號，調(diào)節(jié)轉速達到所需壓力。停止時按下停止按鈕，PLC控制所有的接觸器斷開，變頻器停止工作。
2確保變頻出現(xiàn)異常保護時，不至于影響生產(chǎn)的正常進行。為了防止非正弦波干擾空壓機控制器，變頻器輸入端有抑制電磁干擾的有效措施?？刂凭€、信號線采用屏蔽線纜，布線時和動力電纜分開，防止引入干擾。
3電機變頻運行狀態(tài)時保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動范圍不能超過依0.02 MPa。
4空壓機不允許長時間在低頻下運行，空壓機轉速過低，一方面使空壓機穩(wěn)定性變差，另一方面也使缸體潤滑度變差，會加快磨損，所以工作下限不低于30 Hz。
5需設置高壓保護、高溫保護、等設置報警及故障自診斷。
（1）高壓保護當系統(tǒng)壓力超過設定值時，自動切斷主機電源，使壓縮機緊急停機。
（2）高溫保護當壓縮機排氣溫度超過調(diào)定值時，由接在主機排氣孔口處的溫度傳感探頭控制溫度電觸 點動作，自動切斷電動機電源，使壓縮機緊急停機。
（3）電氣保護系統(tǒng)采用軟啟動方式，具有相序保護（防止壓縮機反轉）、缺相保護、電機熱過載保護等功能。
變頻器節(jié)能改造效果十分明顯，經(jīng)現(xiàn)場實驗，空壓機在改造前的空載電流在100A左右，而改造后空載電流只有12A左右。其綜合節(jié)電率在40％
