多台空压机使用plc变频器的节能及恒压技术改造

2026/4/23 18:25:31

当KM1吸合,KM2、KM3断开时,1#空压机使用工频,此时2#空压机可通过控制KM4断开,KM5、KM6吸合使用变频运行。反之,也可使2#机开工频,1#机使用变频。在集中控制中(见图三),SA是转换开关,当SA1-1闭合时,SA1-2断开,此时KJ14吸合,使KM2、KM3同时吸合,1#机使用变频。(当1#机使用变频时,1#机工频按钮SB7无效,2#机变频也不能投入) 空压机变频节能改造的优点:

1、节能变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较,能源节约是最有实际意义的。根据空气量需求来供给的压缩机工控是经济的运行状况。节省电费约20%以上,约半年即可回收设备投入的资金。

2、运行成本降低。传统压缩机的运行成本由三项组成:初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44、3%,再加上变频起动后对设备的冲击减少,维护和维修量也跟随降低,所以运行成本将大大降低。

3、提高压力控制精度,变频控制系统具有精确的压力控制能力,使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高,所以它可以使管网的系统压力变化保持在±0.2bar范围内,有效地提高了工况的质量。

4、延长压缩机的使用寿命。变频器从0Hz起动压缩机,它的起动加速时间可以调整,从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击,增强系统的可靠性,使压缩机的使用寿命延长。

5、降低了空压机的噪音。根据压缩机的工况要求,变频调速改造后,电机运转速度明显减慢,因此有效地降了空压机运行时的噪音。现场测定表明,噪音与原系统比较下降约3至7分贝。

6、此外,变频控制能够减少机组起动时电流波动,这一波动电流会影响电网和其它设备的用电,变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。 变频改造注意事项:

(1) 空压机是大转动惯量负载,这种启动特点很容易引起变频器在启动时出 现跳过流保护的情况,建议采用具有高启动转矩的无速度矢量变频器,保证既 能实现恒压供气的连续性,又可保证 设备可靠稳定的运行;

(2) 空压机不允许长时间在低频下运行,空压机转速过低,一方面使空压 机稳定性变差,另一方面也使缸体润滑度变差,会加快磨损。所以工作下限应不低于20Hz;

(3) 建议功率选用比空压机功率大一等级的变频器,以免空压机启动出现频繁跳闸的情况;

(4) 压力变送器应测量网管压力而非空压机本身压力,为确保变频器不频繁启动,建议尽量加大网管的储气量,避免压力波动频繁;

(5) 设计的系统应具备变频和工频两套控制回路,确保变频出现异常保护时,不影响生产。

控制系统:采用PLC集中控制可将多台空压机按一定的顺序联系起来,共用一个传感器,当压力达到设定值时会自动逐台停机,低于下限时会自动启动。现以我厂的4台英格索兰空压机为例说明。我厂的空压机是老式的螺杆空压机,其控制电路图如图一。现我用PLC控制器将4台机连成一个整体集中控制。既提高了设备的自动化程度,减少人力开支,又可以最大的进行节能降耗。PLC控制器接线图如下(图四:将KJ1、KJ3、KJ5、KJ7的1对常开触点分别并接在原机(见图一)的9、11处,KJ2、KJ4、KJ6、KJ8的1对常开触点并接在原机(图一)的13、27处,1对常闭触头串联在13、29处KJ10、KJ11、KJ12、KJ13拼接在原机(图一)的29、31处。

当按下启动按钮SB1,KJ1首先吸合,即1#机空载启动,2分钟后KJ10吸合,1#机加载完成,同时KJ3吸合,即2#机空载启动。再过2分钟后,KJ11吸合,2#完成加载,同时KJ5吸合??,依此类推,直到KJ13吸合,完成4#机加载启动。当管路压力上升到设定的上限压力时,PS1-1动作。当1#投入变频器运行时,PS动作对其无影响。PS1-1动作使KJ4吸合,使原机上的KT2得电(KT2设定时间假设为10分钟),10分钟后,13、15处断 开,2#机实现了自动停机。如PS1-1继续保持在吸合状态,则KJ6吸合,3#机开始实现自动停机。如压力开关PS1-1在10分钟之内断开,则自动停机过程终止。当压力达到下限时,即PS1-2闭合,会每隔2分钟依次断开已吸合的KJ2、KJ4、KJ6、KJ8,使已停机的空压机自动启动,投入运行(程序图见图五)。

效益分析:

(1)此种控制方式只用了1台变频器,节约了3台变频器的成本。


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