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四方TS2600螺杆空压机单变频电控驱动系统在螺杆空压机上的应用

发布时间:2014-04-23 09:31   类型:应用案例   人浏览

摘要:本文介绍了四方TS2600螺杆空压机单变频电控驱动系统在螺杆空压机上的成功应用。该方案采用一体化整合设计,将传统变频驱动系统的变频器、操作面板、控制端子、变压器、接触器及端子等集成于一体,系统运行稳定,可最大限度为客户节省能源,并降低维护成本

关键字:TS2600;变频;螺杆空压机

一、引言

螺杆空压机在冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等行业有广泛的应用,是许多工艺流程中的核心设备,其装机容量一般取决于生产所需的最大气量并另外增加10%~20%的余量。由于生产中用气量的不均衡,当气体压力达到一定值时,空压机一般采用卸荷空载运行或者停止空气压缩机这两种方式,其中卸荷空载运行时的用电量为满负载的30%~60%,这部分电能被白白的浪费掉,而停止空气压缩机运行会带来电动机的频繁启停,对电网及其他设备的冲击较大,同时空气压缩机的寿命也会缩短。

另调查统计,全国各类电动机耗电量约占全国发电量的70%,其中80%为异步电动机,而且大多数电动机长时间处于轻载运行状态,特别是风机、泵类负载的电机。若在此类负载上使用变频调速装置,其耗电量将大幅降低。以空压机为例,其负载特性属恒转矩,其节电率N%=Δn↓%,即节电率等于转速下降的百分数(一般在20%左右,转速也不能过低,过低会加速机械的磨损)。

因此,如何设计出节能、稳定和自动化程度高的控制方案,是空压机使用及制造企业所面临的首要问题。随着电力电子技术的发展,变频驱动技术逐步引入了空压机领域,通过大量的应用案例及实测印证该方案具有运行压力稳定、对电网冲击小、运行安全、在一定范围内节能的优点。

二、变频螺杆空压机的优势分析

传统螺杆式空压机工频控制的技术弱点及变频控制的优势

1加、卸载调节供气的控制方式严重浪费能源

传统的控制方式,空压机在加载时:从设定压力到卸载压力的加压过程中,电能白白浪费掉,而经过减压阀减压的过程,也是在浪费能量;空压机卸载时:关闭电磁阀使电机一直在空转,这种调整方法同样是极大的能力浪费,卸载时的功耗约占满载的20%~40%

在变频控制方式下,变频驱动系统通过控制电机转速来控制气压,使输出压力始终维持在设定压力,输出压力保持恒定,避免频繁加卸载导致的电能浪费。

空压机属于恒转矩负载,单就输出功率而言,采用变频调速节能效果远不如风机泵类二次方负载显著。但空压机大多处于长时间连续运行状态,由于设计时都是按最大需求来选择排气量的,在实际运行中,非满载运行时间也非常高,非满载运行过程有着巨大的节能空间。

2启动电流冲击大

传统的空压机主电机采用Y-△减压起动,起动电流约为额定电流3倍,仍然很大,对电网冲击大,易造成电网不稳以及威胁其它用电设备的运行安全。

变频器可使电机起动、加载时的电流平缓上升,没有任何冲击;电机实现软启停,避免冲击电流造成的危害,有利于延长设备的使用寿命;

3供气压力稳定性差

在产品生产环节,气压的稳定性对产品质量的影响是很大的,用户对供气压力精度都有一定要求,传统的空压机为避免气压不足,供气压力较要求值要偏高一些,但这样会使成本高、能耗大,同时频繁的加卸载也很难保证气压温度;

变频器可以闭环实时监测供气管路中气体的压力,PID调节器比较当前压力与设定压力差值比较,保证输出压力始终维持在设定压力,输出压力保持恒定,提高生产效率和产品质量。

三、TS2600螺杆空压机单变频电控驱动系统介绍

         

1  TS2600螺杆空压机单变频电控驱动系统

TS2600系列螺杆空压机变频电控驱动系统,是四方电气在最新的开放式驱动技术平台基础上,为空压机行业定制开发的高性能变频电控系统,集成了空压机设备控制与应用中的所有需求及变频驱动功能系统使用高性能重载型矢量变频单元配置变频空压机控制适配卡控制面板,具有安装调试简易、集成度高、系统可靠性高、性价比高等优势,代表了空压机变频驱动领域的领先水平

                     

2  系统简易接线参考图示 

四、TS2600螺杆空压机单变频电控驱动系统方案优势

1)高整合一体化设计

 集成空开、接触器、继电器等空压机行业所应用的电气控制元器件,无须另外布线及增加电气元件,减少安装时材料、人工等成本。

2120%重载长期稳定运行

针对空压机行业这一特性,TS系列配置重载型变频控制单元;长期过载能力为额定值的120%,更加符合空压机实际的工作状况。

3)适合空压机特性的四级PID设定

  合理的设定三段过程压力和持续时间,避免气压超调,兼顾气压快速响应调整,从而精准的控制气压。

4)油温控制系统

 系统包含有油温控制系统,根据反馈温度和设置的启停温度值,控制油冷风机启停保持系统油温正常,当油温异常时,系统会自动停机报警,保护系统安全

5LCD专用操作控制面板、时钟显示、多级密码保护

LCD专用操作控制面板可直接设置变频单元的相关参数、压力、温度控制参数,实时监控空压机运行状态,最多可记录八组故障记录,方便诊断空压机各项运行数据。

6)安装、调试、维护方便

TS电控柜省去了常用的变压器、继电器等二次回路电气设备,以及铜排、线缆、端子等辅材,既减少了安装工时,提高生产效率,降低了装配故障率,也使得调试时间大大减少;

7)其他特色功能:

压力、温度等信号通过液晶界面一体化设置、检测;

空滤、油滤芯更换周期,保养时间等独立设定;

系统提供多级密码保护,可防止非法操作导致系统故障;

操作面板监控所有的运行参数,丰富的预警、保护功能;

提供一路独立485通讯接口,作为远程监控(可参考远程监控方案部分)及控制使用或作为多台空压机组网(TS系列)使用;

具有实时时钟功能,可显示当前时间并记录故障发生时间,方便维护及查询

具有自动休眠功能,有利于节能,降低设备磨损

五、结束语

变频螺杆空压机市场正在不断扩大,到2015年,我国的空压机市场容量将超过300亿元,国内的变频螺杆机正在经历普及的过程,变螺杆机虽然初始投资大,但是回报率高。随着政府的节能减排力度的加大,客户节能意识的提高,可以预见,变频螺杆空压机的成长性高、未来市场容量庞大。

在竞争激励的空压机市场中,企业能否有效的提高生产效率、工艺、节能降耗从而降低生产成本,已经成了企业能否生存发展的重要因素。TS2600系列螺杆空压机单变频电控驱动系统自推向市场以来,一体化整合设计极大的提高厂家的生产效率,高性能重载型矢量变频驱动系统既保证了空压机系统运行稳定,也最大限度为客户节省能源和降低维护成本,获得了配套厂商和终端用户的一致好评。

参考文献

TS2600系列螺杆空压机单变频电控驱动系统使用手册        深圳市四方电气技术有限公司

 

本文地址:http://www.ca800.com/apply/d_1nsqgpssj7qt1_1.html

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