如何實(shí)現(xiàn)空氣壓縮機(jī)變頻節(jié)能改造

某工廠原有132kW空壓機(jī)5臺，65kW空壓機(jī)1臺，空氣壓力調(diào)節(jié)范圍較大，壓力不穩(wěn)定，且不在用氣高峰時(shí)，有一臺空壓機(jī)在空轉(zhuǎn)，耗能較大。由于該廠生產(chǎn)主要集中在白天，而晚上用氣量很小，到晚上就出現(xiàn)嚴(yán)重的“大馬拉小車”的現(xiàn)象了，空載時(shí)間較長，造成巨大的能源浪費(fèi)。經(jīng)過反復(fù)的技術(shù)研討，薩曼機(jī)械（上海）有限公司決定對該廠空壓站的2臺132kW空壓機(jī)進(jìn)行變頻節(jié)能改造。

一、變頻改造方案設(shè)計(jì)要求

（1）根據(jù)原工況存在的問題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，空壓機(jī)變頻改造后系統(tǒng)應(yīng)滿足以下幾項(xiàng)要求

（2）主電動機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動范圍不超過0.02MPa；

（3）系統(tǒng)應(yīng)具有變頻和工頻兩套控制回路，確保變頻出現(xiàn)異常跳保護(hù)時(shí)，不影響生產(chǎn)；

（4）在用電氣量小的情況下，變頻器處于低頻運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保障電動機(jī)繞組溫度和電動機(jī)的噪聲不超過允許范圍。

二、空壓機(jī)變頻改造的注意事項(xiàng)

（1）空壓機(jī)是大轉(zhuǎn)動慣量負(fù)載，這種啟動特點(diǎn)很容易引起V/F控制方式的變頻器在啟動時(shí)出現(xiàn)跳過流保護(hù)的情況，應(yīng)選用具有高啟動轉(zhuǎn)矩的無速度傳感器矢量變頻器，保證能實(shí)現(xiàn)恒壓供氣的連續(xù)性，又保證設(shè)備可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。

（2）空壓機(jī)不允許長時(shí)間低頻運(yùn)行，當(dāng)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速過低時(shí)，一方面將使空壓機(jī)的工作穩(wěn)定性變差，另一方面也使缸體的潤滑變差，會加快磨損，所以工作的下限頻率應(yīng)不低于20Hz。

（3）為了有效濾除變頻器輸出電流中的高次諧波分量，減小因高次諧波產(chǎn)生的電磁干擾，建議選用輸出交流電抗器，還可以減小電動機(jī)運(yùn)行噪聲和溫升，提高電動機(jī)的穩(wěn)定性。

三、空氣壓縮機(jī)的變頻運(yùn)行

變頻器從低頻啟動壓縮機(jī)，由于啟動加速時(shí)間可以調(diào)整，從而減少啟動時(shí)對壓縮機(jī)的電氣部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長。此外，變頻控制能夠減少機(jī)組啟動時(shí)電流的波動，這一波動電流會影響電網(wǎng)和其他設(shè)備的用電，變頻器能夠有效地將啟動電流的峰值減少到最低程度。

132kW的空壓機(jī)主電動機(jī)額定電流是250A，裝變頻器之前，空壓機(jī)加載時(shí)的運(yùn)行電流是240A，卸載時(shí)的運(yùn)行電流是150A，而裝變頻器后的加載電流是200A，卸載時(shí)的電流是26A，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其節(jié)電率可達(dá)25%-35%。另外，變頻器還具有一系列的保護(hù)功能，例如過載、過流、過壓、缺相等保護(hù)功能