1、吉泰科變頻器及驅動器器在螺桿式空氣壓縮機上的應用摘要：介紹空氣壓縮機控制工藝，提出電氣控制系統的控制策略,設計變頻器控制方案。系統采用極簡化的控制方式，取得滿意的運行效果。關鍵詞：空氣壓縮機；變頻器；驅動器；壓力控制一、 引言 目前常見的壓縮機有活塞式、螺桿式、離心式，不論哪一種工作方式，壓縮機單位時間內產氣量是一定的，壓縮機都采用上下限控制或啟停式控制，也就是說，當氣缸內的壓力達到設定值的上限時，空壓機通過本身的壓力或油壓開關閉進氣閥，這種工作方式頻繁出現加載卸載，而且對電網、螺桿空壓機本身都有極大的破壞性。空壓機卸荷運行時，不產生壓縮空氣，電動機處于空載狀態，其用電量為滿負載的6

2、0%左右，這部分電能被白白的浪費。并且系統在設計時是針對全廠滿負荷用氣量來設計的，并考慮了富余，而現在的工況是用氣量經常變化，且經常在半載下運行，在整個系統運行時存在著嚴重的“大馬拉小車”的現象。為了解決這種現象，節約能源，有必要對現有系統進行變頻改造。二、 采用變頻調速系統必要性        隨著電力電子技術的發展，變頻器在調速領域中的應用越來越廣泛。它具有性能穩定，操作方便，節能效果明顯等優點。它是一種較為成熟的高科技產品，越來越受到國內外工程技術人員和管理人員的關注和重視。因此,對空壓機進行變頻改造具有很高的經濟效應和社會效益。1. 從節能的角度

3、看：       由于壓縮機不能排除在滿負載狀態下長時間運行的可能性，所以，只能按最大需求來決定電動機的容量，故設計容量一般偏大。在實際運行中，輕載運行的時間所占的比例是非常高的。如采用變頻調速，可大大提高運行時的工作效率。有些調節方式（如調節閥門開度和改變葉片的角度等），即使在需求量較小的情況下，也不能減小電動機的運行功率。采用了變頻調速后，當需求量較小的情況下，可降低電動機的轉速，減小電動機的運行功率，從而進一步實現節能。2. 從運行質量的角度看：單電動機拖動系統大多不能根據負載的輕重連續地調節。而采用了變頻調速后，則可以十分方便地進行連續調節，能保

4、持壓力、流量等參數的穩定，從而大大提高壓縮機的工作性能。3. 從減少運行成本方面看      傳統壓縮機的運行成本由三項組成：初始采購成本、維護成本和能源成本。其中能源成本大約占壓縮機運行成本的77%。通過能源成本降低20%-40%，再加上變頻起動后對設備的沖擊減少，維護和維修量也跟隨降低，所以運行成本將大大降低。4. 從提高壓力控制精度方面看       變頻控制系統具有精確的壓力控制能力。使壓縮機的空氣壓力輸出與用戶空氣系統所需的氣量相匹配。不再頻繁的加載和卸載，變頻控制壓縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻

5、控制電機速度的精度提高，所以它可以使管網的系統壓力變化保持恒定，有效地提高了工況的質量。5. 從延長壓縮機的使用壽命方面看       變頻器從2HZ起動壓縮機，它的起動加速時間可以調整，從而減少起動時對壓縮機的電器部件和機械部件所造成的沖擊，增強系統的可靠性，使壓縮機的使用壽命延長。此外，變頻控制能夠減少機組起動時電流波動，這一波動電流會影響電網和其它設備的用電，變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到最低程度。6.  從降低噪音，改善工作環境來看       根據壓縮機的工況要求，變頻調速改造后，電機運

6、轉速度明顯減慢，有效地降了空壓機運行時的噪音，提高了操作工人的工作環境。三、 空壓機的工作原理：1. 單螺桿空壓機工作過程分為吸氣、密封及輸送、壓縮、排氣四個過程。l 當螺桿在殼體內轉動,空氣由進氣口吸入，同時也吸入機油，l 在輸送過程中齒溝嚙合間隙逐漸變小，油氣受到壓縮；l 當齒溝嚙合面旋轉至殼體排氣口時，較高壓力的油氣混合氣體排出機體。 2. 雙螺桿空壓機是容積式壓縮機中的一種，空氣的壓縮是靠裝置于機殼內互相平行嚙合的陰陽轉子的齒槽之容積變化而達到。轉子副在與它精密配合的機殼內轉動使轉子齒槽之間的氣體不斷地產生周期性的容積變化而沿著轉子軸線，由吸入側推向排出側，完成吸入、壓縮、排氣三個工作

7、過程。四、 吉泰科解決方案u GK600（空壓機專用）+空壓機控制器 u GK800（空壓機專用）+空壓機控制器u GK800+觸摸屏 智能PID計算，變頻器內部處理，使得壓縮機不需要頻繁加卸載，實現變頻運行； 內置Modbus通訊，與空壓機控制器完美結合，提供準確的電壓、電流、頻率和功率，使得調試和使用簡單化； 提供完整的保護功能(電壓、電流、溫度、失速、對地、短路、風機、保養等保護），延長機器的使用壽命； 工藝化參數固化，使得調試簡單化，減少現場調試時間； 對電機的完美控制，降低電機的噪聲，提高電機的效率和降低電機的能量損耗 提供直觀易懂的觸摸屏，實現空壓機所需的各項功能，方便用戶操作；

8、根據空壓機工藝要求，內部參數固化； 根據客戶要求，將公司簡介寫入觸摸屏，也可提供客戶所需要的實時數據； 雙驅動 （GK800驅動主機+GK600驅動風機） 加入風機PID控制，進一步降低風機噪音，提高節能； 增加對風機的保護，風機故障后直接停機，使得主機不會溫度過高出現故障； 通過Modbus通訊，方便客戶獲取主機、風機運行參數以上使用GK800驅動器方案，均可使用同步電機，進行開環矢量控制五、 吉泰科變頻器變頻驅動的控制工藝變頻驅動方式下，控制器檢測空壓機的排氣壓力，根據“設定排氣壓力”值進行計算，控制變頻器的輸出頻率，使得排氣壓力穩定在“設定排氣壓力”值的水平。當變頻器輸出頻率低于 50Hz 時，系統的效率高于工頻驅動方式。當實際反饋壓力大于或等于休眠判斷壓力時，開始進行休眠判斷計時，持續這種狀態時間到達休眠判斷時間后，空壓機會進入空久停機。在非持續的情況下，休眠判斷計時會自動清零。吉泰科空壓機控制流程圖 六、 吉泰科控制機控制系統優勢1. 恒頻啟動2. 分段壓力控制： 當其壓力大于分段壓力，頻率下降，壓力與頻率成線性變化。3. 通過變頻器調節電機的轉速來調整氣體流量，使電機的輸出功率與流量需求成正 比，保持電機高效率工作，功率因數高，無功損耗小，