TP變頻器在空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

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　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展特別是21世紀(jì)初WTO的加入，能源的安全已成為擺在我們面前的一個(gè)刻不容緩的問(wèn)題。全國(guó)范圍內(nèi)的連續(xù)限電已向我們拉響了能源的警報(bào)。也是關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)重要因素。同時(shí)異常激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已滲透到各行各業(yè)的每個(gè)角落中。生產(chǎn)型企業(yè)怎樣能否有效的提高生產(chǎn)效率、工藝、節(jié)能降耗從而降低生產(chǎn)成本，保住產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)業(yè)亦成為各廠家發(fā)展中的首要問(wèn)題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)在我國(guó)的電能的60%是被各行各業(yè)中廣泛使用的風(fēng)機(jī)、水泵所消耗，而空壓機(jī)則占了60%中的15%左右?？上攵淠晗牧坑卸啻?。

　　而由于空壓機(jī)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通用設(shè)備，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，配備電機(jī)功率較大，因而降低空壓機(jī)的功耗，提高空壓機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)節(jié)能具有一定意義。盡管我們加強(qiáng)日常運(yùn)行管理：減少泄漏、合理潤(rùn)滑、定期維護(hù)，但是共蘊(yùn)藏的節(jié)能潛力遠(yuǎn)未被挖掘出來(lái)。下面就作簡(jiǎn)單分析。

　　我們通常使用的都是活塞式空壓機(jī)，活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)行，周期性地改變缸內(nèi)的容積，從而使氣缸內(nèi)氣體容積發(fā)生變化，并與氣缸內(nèi)氣閥作相應(yīng)的開(kāi)閉動(dòng)作配合，通過(guò)吸氣、壓縮、排氣等動(dòng)作，將無(wú)壓或低壓氣體升壓，并輸出到儲(chǔ)壓罐內(nèi)。

　　首先，空壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上所需要的軸功率，與排氣壓力、空壓機(jī)轉(zhuǎn)速有直接的關(guān)系，也就是說(shuō)，在實(shí)際運(yùn)行中，由于壓縮空氣的使用隨時(shí)在變化，空壓機(jī)并不經(jīng)常在額定工況下運(yùn)行，而空壓機(jī)排氣壓力的高低則直接影響到實(shí)際軸功率的大小。排氣壓力越高，所需軸功率也越大。試驗(yàn)證明滿負(fù)載時(shí)，空壓機(jī)的輸入電流（功率）與排氣壓力的關(guān)系符合圖2曲線與關(guān)系式。

　　其次，為滿足用氣量的隨時(shí)變化要求，儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體必須保持一定的壓力，我廠濾池運(yùn)行壓力為0.65-0.80MPA，目前大多數(shù)空壓機(jī)均采用切斷進(jìn)氣的調(diào)節(jié)方式來(lái)改變排至儲(chǔ)氣罐的氣量。對(duì)于空壓機(jī)氣量的供求關(guān)系表現(xiàn)為排氣壓力的變化，空壓機(jī)排氣量正好滿足生產(chǎn)用氣量要求時(shí)，儲(chǔ)氣壓力保持不變，若能維持這種狀態(tài)當(dāng)然最佳，但實(shí)際上用氣量是隨時(shí)變化的，而且設(shè)計(jì)冗余量較大，所以空壓機(jī)排氣量都要大于用氣量，如果空壓機(jī)仍恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，則儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體越積越多，當(dāng)罐內(nèi)壓力上升達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，一般采用兩種辦法：一種是空壓機(jī)卸荷運(yùn)行，不產(chǎn)生壓縮氣體，電動(dòng)機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)，其用電量仍為滿負(fù)載的30-60%，這部分電能被白白浪廢掉。另外一種辦法是停止空壓機(jī)運(yùn)行，這樣似乎空壓機(jī)空轉(zhuǎn)或不斷放空所浪費(fèi)的電能被消除了，但是若無(wú)容積較大的儲(chǔ)氣罐，將會(huì)帶來(lái)電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)，空壓機(jī)的空載啟動(dòng)電流大約是額定電流的5-7倍，對(duì)電網(wǎng)及其它用電設(shè)備沖擊較大，同時(shí)使空壓機(jī)的使用壽命也會(huì)縮短。

　　綜上所述，由于空壓機(jī)可以在保證生產(chǎn)所需要的最低壓力下運(yùn)行，電機(jī)輸入功率大大下降，輔以壓力閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)的供氣壓力—轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)匹配，減少了電機(jī)的實(shí)際輸入功率，達(dá)到節(jié)能目的。即電機(jī)的轉(zhuǎn)速由供氣壓力來(lái)控制，壓縮機(jī)需要多大的功率，電機(jī)就輸出多大的功率，而不必做無(wú)用功，從而取得良好的節(jié)能效果，節(jié)能的第二方面是空壓機(jī)停止了空轉(zhuǎn)，電機(jī)不存在輕載運(yùn)行，這部分能量很可觀。

　　相應(yīng)帶來(lái)的其它好處是：供氣壓力穩(wěn)定，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器，可使空壓機(jī)保持在設(shè)定的壓力值下工作，壓力穩(wěn)定可靠性高，而且壓力可以無(wú)級(jí)設(shè)定，隨時(shí)可調(diào)。電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，壓縮機(jī)的使用壽命及檢修周期都將得到大大延長(zhǎng)?？諌簷C(jī)排氣量由空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制，氣缸內(nèi)氣閥片不再反復(fù)地開(kāi)啟和關(guān)閉，閥座、彈簧等工作條件大大改善，避免了高溫、高壓氣體急劇的流動(dòng)與沖擊，維修工作量減少。