空壓機(jī)是企業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要設(shè)備，很多時(shí)候企業(yè)用電人員明知道空壓機(jī)耗電量大，卻不知從何處入手開始改造。今天我們用一個(gè)空壓機(jī)變頻改造案例來看如何穩(wěn)定壓力并且保持低頻、低速運(yùn)行，從而達(dá)到節(jié)電效果，同時(shí)還能提高用電功率因數(shù)，降低無功損耗。
設(shè)備現(xiàn)狀
新聯(lián)電子共有二臺(tái)斯可絡(luò)SCR20M-8/SKT/15雙螺桿空壓機(jī)，運(yùn)行方式為一用一備，運(yùn)行一臺(tái)即能滿足車間正常用氣，車間用氣壓力達(dá)到0.55Mpa即可滿足設(shè)備用氣壓力要求。空氣儲(chǔ)罐控制壓力為0.62Mpa～0.7Mpa。
現(xiàn)運(yùn)行情況
負(fù)荷變化曲線
電流曲線
從日負(fù)荷曲線、電流曲線可以看出，這是普通空壓機(jī)運(yùn)行的典型負(fù)荷曲線，是由空壓機(jī)的運(yùn)行特性所導(dǎo)致的。當(dāng)空氣儲(chǔ)罐的壓力下降到設(shè)定壓力下限（0.62Mpa）時(shí)，空壓機(jī)加載運(yùn)行（滿載）；當(dāng)空氣儲(chǔ)罐的壓力上升到設(shè)定壓力上限（0.7Mpa）時(shí)，空壓機(jī)卸載運(yùn)行（空載）。空壓機(jī)的頻繁加載、卸載運(yùn)行，造成壓縮機(jī)的負(fù)荷變化較大，能耗加大。
功率因數(shù)曲線
從2#空壓機(jī)的功率因數(shù)曲線可以看出，當(dāng)空壓機(jī)加載（滿載）運(yùn)行階段，功率因數(shù)較高（0.89）；當(dāng)空壓機(jī)卸載（空載）運(yùn)行階段，功率因數(shù)較低（0.62）。所以，空壓機(jī)以進(jìn)、排氣閥控制加載、卸載模式控制排氣量的運(yùn)行方式是非常不經(jīng)濟(jì)的。
空壓機(jī)電壓波動(dòng)
從電壓波動(dòng)曲線可以分析出，由于空壓機(jī)的頻繁加載、卸載運(yùn)行，對(duì)電壓波動(dòng)也有較大的影響，線路壓降增大，導(dǎo)致?lián)p耗增加。
節(jié)能改造方案
在保留原有空壓機(jī)的基本運(yùn)行控制、保護(hù)模式功能下，對(duì)主機(jī)控制模式進(jìn)行改造，增加一臺(tái)帶矢量控制功能、恒轉(zhuǎn)矩輸出的變頻器控制主機(jī)運(yùn)行，利用安裝在儲(chǔ)氣罐上的壓力變送器，檢測罐內(nèi)空氣壓力，輸出與壓力相對(duì)應(yīng)的4-20mA信號(hào)給變頻器，利用變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)功能，行成閉環(huán)調(diào)節(jié)控制，使變頻器輸出的頻率變化，按設(shè)定的輸出壓力進(jìn)行自動(dòng)反饋調(diào)節(jié)，保證儲(chǔ)氣罐怛壓供氣，保證車間用氣壓力平穩(wěn)。由于空壓機(jī)在輸出穩(wěn)定壓力工況下，主電機(jī)低頻、低速運(yùn)行（n=60f/p），電機(jī)輸出功率大大降低（因?yàn)榭諌簷C(jī)軸功率近似與轉(zhuǎn)速的3次方成正比）節(jié)電效果非常明顯。使用變頻器驅(qū)動(dòng)，還可提高用電功率因數(shù)，降低無功損耗。
節(jié)能效果
空壓機(jī)采用變頻器控制系統(tǒng)后，空氣壓縮機(jī)組的供氣量與系統(tǒng)所需量動(dòng)態(tài)匹配，壓縮機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)隨著系統(tǒng)用氣量的不同而進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免了電機(jī)空轉(zhuǎn)以及頻繁的加、卸載所帶來的能量損耗，電機(jī)的輸入功率大大降低，節(jié)電效果顯著。一般來說，對(duì)于連續(xù)用氣的空壓機(jī)系統(tǒng)，隨用氣量的變化，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率在25-50Hz 之間動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，除去其它損耗，系統(tǒng)的節(jié)電率一般可達(dá)18%～35%。
節(jié)電費(fèi)用
空壓機(jī)日用電量
只需花費(fèi)8000元改造，空壓機(jī)電費(fèi)一年便可減少30%，約22307元。
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