匯川變頻螺桿空壓機方案介紹

　　螺桿空壓機與活塞式空壓機相比，在氣量、維護、節能和使用壽命等方面的巨大優勢，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，已經成為業內的共識。
　　與此同時，交流變頻調速技術也不斷的在發展，應用的領域也在急劇擴張。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、變頻化的技術風險、應該采用怎樣的最佳控制方案等等。
　　深圳市匯川技術有限公司作為國內規模最大的本土化變頻器生產企業，一直與行業內的專家和螺桿空壓機廠家一起，針對上述問題進行深入研究和探索，積累很多行業經驗，并推出針對行業應用專用變頻器和控制方案。　　
　　一、螺桿空壓機采用變頻調速的好處：
　　空壓機使用場合一般有如下特點：配置容量比實際氣量大、氣量消耗不穩定、氣壓要求穩定、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、氣壓穩定：由于變頻化的螺桿空壓機利用了變頻器的無級調速特點，通過控制器或變頻器內部的PID調節器，能對壓力實現快速調節控制；比工頻運行的上下限開關控制相比，氣壓穩定性成指數級的提高；
　　2、更節能：盡管各個廠家的螺桿空壓機采取了不同的節能運行模式，但由于變頻器是根據實際用氣量實時調整電機轉速的，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，系統控制方式的不同對節能效果有很大影響。
　　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的，也有對真個機械系統的沖擊，也大大減少。
　　4、噪音低，由于穩定運行時運行頻率小于工頻，機械噪音下降，機械磨損小；
　　5、對儲氣罐容量要求小；　
　　二、螺桿空壓機變頻化的風險；
　　從系統可靠性的角度考慮，變頻化后必須考慮兩個風險：
　　1、電機散熱的風險，由于采用普通電機，轉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，節能效果好與電機的散熱成了一個矛盾，這也是困撓多數生產廠家的頭痛的問題；我們在下面的方案介紹中，會提出一個更好的解決方案；
　　2、系統的潤滑系統，目前空壓機的潤滑系統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速沒有關系，因此，變頻化的風險不存在；而活塞式空壓機的變頻化必須考慮這個風險；　　
　　三、螺桿空壓機目前的控制方案與匯川推薦方案的比較；
　　目前，多數廠家采用方案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。
　　
　　運行頻率F
　　

　　匯川推薦的方案二：
　　1、采用真正電流矢量控制變頻器；其特點是低頻啟動力矩大，運行電流小（同樣負載時與V/F控制的變頻器比）；
　　2、當用氣量小時，可以休眠，完全停機；沒有長時間下限頻率運行的過程；既達到最大限度的節能，電機也根本沒有發熱。很好解決目前廠家頭痛的問題。
　　3、當氣壓低于下限值后，可以直接帶載啟動不跳閘，這是利用了矢量變頻器低頻啟動特性好的優勢；
　　這兩個方案相比，方案二有如下優勢：
　　1、更節能，沒有長時間最低頻率運行過程；
　　2、有自動休眠和休眠喚醒功能；
　　3、噪音和機械磨損大幅度減少，電機壽命延長；
　　4、矢量變頻器還有輸出力矩限制功能，當螺桿遇到外力堵轉時，變頻器會自動報警并停止輸出，以免造成事故擴大引起更大損失。V/F的變頻器則容易引起事故擴大。
　　基于以上原因，目前方案二是螺桿空壓機變頻化的最佳方案。　　
　　四、最優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、控制器的控制設計應該有下限頻率運行時間，休眠和休眠喚醒等功能；