柯牧機械（上海）有限公司

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變頻螺桿空壓機特點介紹

        螺桿空壓機與活塞式空壓機相比，在氣量、維護、節(jié)能和使用壽命等方面的巨大優(yōu)勢，螺桿空壓機的市場需求量急速放大。螺桿空壓機將取代活塞式空壓機，成為未來市場需求的主流，已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的共識。

        與此同時，交流變頻調(diào)速技術(shù)也不斷的在發(fā)展，應(yīng)用的領(lǐng)域也在急劇擴張。近1-2年來，一些主要的螺桿空壓機的生產(chǎn)廠家，也在探索螺桿空壓機變頻化的可行性，如變頻化的好處、變頻化的技術(shù)風(fēng)險、應(yīng)該采用怎樣的最佳控制方案等等。

一、螺桿空壓機采用變頻調(diào)速的好處：

          空壓機使用場合一般有如下特點：配置容量比實際氣量大、氣量消耗不穩(wěn)定、氣壓要求穩(wěn)定、噪音要盡可能低（尤其夜間）。變頻螺桿空壓機有如下幾個好處：

        1、氣壓穩(wěn)定：由于變頻化的螺桿空壓機利用了變頻器的無級調(diào)速特點，通過控制器或變頻器內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)器，能對壓力實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)控制；比工頻運行的上下限開關(guān)控制相比，氣壓穩(wěn)定性成指數(shù)級的提高；

        2、更節(jié)能：盡管各個廠家的螺桿空壓機采取了不同的節(jié)能運行模式，但由于變頻器是根據(jù)實際用氣量實時調(diào)整電機轉(zhuǎn)速的，用氣量低的時候還可以讓空壓機自動休眠，這樣就大大減少能源的損失。需要注意的是，系統(tǒng)控制方式的不同對節(jié)能效果有很大影響。

        3、  啟動無沖擊：由于變頻器本身是一個軟啟動裝置，啟動電流最大在額定電流的兩倍左右，與工頻啟動一般在額定電流的6倍以上相比，啟動沖擊很小。這種沖擊不僅是對電網(wǎng)的，也有對真?zhèn)€機械系統(tǒng)的沖擊，也大大減少。

        4、噪音低，由于穩(wěn)定運行時運行頻率小于工頻，機械噪音下降，機械磨損??；

        5、對儲氣罐容量要求小；

二、螺桿空壓機變頻化的風(fēng)險；

          從系統(tǒng)可靠性的角度考慮，變頻化后必須考慮兩個風(fēng)險：

        1、電機散熱的風(fēng)險，由于采用普通電機，轉(zhuǎn)速下降后電機散熱效果變差，因此，變頻器必須限制一定的最低運行頻率以保證足夠的散熱效果。因此，節(jié)能效果好與電機的散熱成了一個矛盾  

        2、系統(tǒng)的潤滑系統(tǒng)，目前空壓機的潤滑系統(tǒng)有采用壓力式和離心式的。目前螺桿空壓機采用的壓力式的潤滑方式跟電機轉(zhuǎn)速沒有關(guān)系，因此，變頻化的風(fēng)險不存在；而活塞式空壓機的變頻化必須考慮這個風(fēng)險；

三、螺桿空壓機目前的控制方案與本公司方案的比較；

        目前，多數(shù)廠家采用方案1進行變頻化，如圖所示：

這種方案的特點是：

          1、采用V/F控制方式的變頻器；

          2、變頻器有一個最低運行頻率，以保證電機的散熱效果；

          3、機器一直在工作，即使用氣量減少，如果氣壓升高，最后只能通過安全閥泄放掉；

          4、也曾經(jīng)采用最低頻率運行一段時間后停機的方案，但當壓力低于下限壓力時要再啟動時很容易導(dǎo)致變頻器的跳閘。這是V/F變頻器固有的缺點，即低頻啟動力矩不夠大。

四、最優(yōu)方案對變頻器和控制器的要求；

1、變頻器必須是真正矢量控制變頻器，即有很好的低頻啟動力矩和力矩限定功能；

2、控制器的控制設(shè)計應(yīng)該有下限頻率運行時間，休眠和休眠喚醒等功能；

五、省電計算

省電測算：

根據(jù)變頻空壓機在啟動、運行和恒壓狀態(tài)下的節(jié)能表現(xiàn)，現(xiàn)以37KW變頻空壓機為例在70%負荷狀態(tài)下的省電測算：

      A：非變頻空壓機

重車消耗（37KW*70%實際用量）+空車功耗（37KW*45空車損耗功率*30%的零供氣待機時間）=30.9KW/小時*8000小時/年*0.7元/度（電費）=173040元/年（電費） 

      B：變頻空壓機

37KW*89.5%（恒壓供氣降低了10.5%的功耗）*70%實際用量=23.2KW/小時23.2KW/小時*8000小時/年*0.7元/度（電費）=129808元/年（電費）