变频器在空气压缩机上的应用

位于济宁市微山县的枣庄矿业（集团）公司付村煤矿针对空气压缩机的工作特点,选用变频器改造控制系统,控制空气压缩机的打压和卸荷,并且在卸荷状态调频降速,有效地实现节能。

⑴概况。该矿主井提升装卸载系统均使用空气压缩机提供的压缩空气为动力源，在井口设置了2台主井提升专用的L-11/7型空气压缩机。根据主井装卸系统的工作特点，它所消耗的压风是间隔性的，所以正常使用1台空气压缩机，另外1台备用。经现场观察统计，空气压缩机工作打压时间和卸荷时间各占50%，而且工作打压和卸荷时电动机电流分别为额定电流81.6%和36.5%，有相当的节能空间。为此，他们选用变频器对空气压缩机的控制部分进行改造，使其在不同的工况下自动进行变频调速，达到最佳运行状态。使用后节能效果良好。（2）工作原理。该系统在原控制和保护功能的基础上，增加1个安装在风包上的压力变送器MB26和1个AI708人工智能调节器。用1个电磁阀取代原压力调节器控制空气压缩机工作和卸荷。空气压缩机经变频控制装置启动以后，变频器供给380V、50Hz电源进行打压。随着风包压力的逐渐增加，MB26将风包的压力信号传递到AI708，当达到设定的上限0.65MPa时，AI708发出2条指令，1条控制电磁阀的动作，使空气压缩机卸荷；另外1条通知变频器主机开始变频，在设定的降频时间内，由50Hz下降为20Hz，电动机作超低速运行。随着装卸载系统工作，风包内的风压逐渐下降，当AI708判断由MB26送来的压力信号达到下限0.50MPa时，发出2条指令分别控制电磁阀动作，使空气压缩机处于工作打压状态。同时，变频器由20Hz升频，经过设定的升频时间达到50Hz，为电动机正常供电，完成1个控制的全过程。如此循环进行，实现自动变频控制。（3）应用情况。①电力消耗有明显降低，在主井装卸载系统正常用风的情况下，按空压机平均每天使用21h、电价0.50元/度计，年节约电费支出可达5.145万元。②节省润滑油，降低噪声。由于变频控制在卸荷时转速降低，注油器注油量仅为正常转速的60.5%，油泵此时供传动机构的油压力下降为不低于0.1MPa，供油量降低1/3，算上延长换油时间节约的油量，则总的耗油量为没使用变频器时的50%。另外，在卸荷状态下，噪声由74.5dB降为69dB，可见其机械磨损降低，大大减少维修量及配件消耗。两项年节约可达4.5万元。这样一年即收回全部投资。（4）体会。使用变频器对压风机进行节能改造，技术上安全可行，节能效果明显，减少设备磨损，延长使用寿命，具有一定的推广应用价值。同时，如果在此变频控制装置的基础上，再设1套带闭锁功能的切换电路，即可实现1台变频主机带2台空气压缩机（1台工作、1台备用），减少1台变频器投入，经济效益更加显著。