螺桿式空壓機變頻改造方案螺桿式空壓機變頻改造方案螺桿式空壓機變頻改造方案資料僅供參考文件編號：2022年4月螺桿式空壓機變頻改造方案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發布日期：螺桿式空氣壓縮機變頻改造方案一、

概述

螺桿式空壓機廣泛地用于工業生產中，在其控制中采用加載-卸載閥來控制空壓機的供氣。由于用氣設備的工作周期或是生產工藝的差別，使得用氣量發生波動，有時會造成空壓機頻繁加載、卸載。空壓機卸載后電機仍然工頻運轉，不僅浪費電能而且增加設備的機械磨損；空壓機加載過程是突然加載，也會對設備和電網造成較大的沖擊。因此對空壓機進行變頻改造具有改善電機的啟動和運行方式、減少設備的機械磨損、在一定范圍內節約電能等效果。二、螺桿式空壓機的工作原理

以單螺桿空壓機為例說明空氣壓縮機工作原理，如圖1所示為單螺桿空氣壓縮機的結構原理圖。螺桿式空氣壓縮機的工作過程分為吸氣、密封及輸送、壓縮、排氣四個過程。當螺桿在殼體內轉動時，螺桿與殼體的齒溝相互嚙合，空氣由進氣口吸入，同時也吸入機油，由于齒溝嚙合面轉動將吸入的油氣密封并向排氣口輸送；在輸送過程中齒溝嚙合間隙逐漸變小，油氣受到壓縮；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。

三、壓縮氣供氣系統組成及空壓機控制原理⑴、壓縮氣供氣系統組成

工廠空氣壓縮氣供氣系統一般由空氣壓縮機、冷干機、過濾器、儲氣罐、管路、閥門和用氣設備組成。如圖2所示為壓縮氣供氣系統組成示意圖。

⑵、空氣壓縮機的控制原理在工廠的空氣壓縮機控制系統中，普遍采用后端管道上安裝的壓力繼電器來控制空氣壓縮機的運行。空壓機啟動時，加載閥處于不工作態，加載氣缸不動作，空壓機頭進氣口關閉，電機空載啟動。當空氣壓縮機啟動運行后，如果后端設備用氣量較大，儲氣罐和后端管路中壓縮氣壓力未達到壓力上限值，則控制器動作加載閥，打開進氣口，電機負載運行，不斷地向后端管路產生壓縮氣。如果后端用氣設備停止用氣，后端管路和儲氣罐中壓縮氣壓力漸漸升高，當達到壓力上限設定值時，壓力控制器發出卸載信號，加載閥停止工作，進氣口關閉，電機空載運行。圖3為某品牌空氣壓縮機的系統原理圖。四、螺桿式空氣壓縮機變頻改造

⑴、空壓機工頻運行和變頻運行的比較空壓機電機功率一般較大，啟動方式多采用空載（卸載）星-三角啟動，加載和卸載方式都為瞬時。這使得空壓機在啟動時會有較大的啟動電流，加載和卸載時對設備機械沖擊較大；不光引起電源電壓波動，也會使壓縮氣源產生較大的波動；同時這種運行方式還會加速設備的磨損，降低設備的使用年限。

對空壓機進行變頻改造，能夠使電機實現軟起軟停，減小啟動沖擊，延長設備使用年限；同時由于電機運行頻率可變，實現了空壓機根據用氣量的大小自動調節電機轉速，減少了電機頻繁的加載和卸載，使得供氣系統氣壓維持恒定，在一定程度上節約了電能。⑵、空壓機主電路和控制電路的變頻改造以某品牌空壓機為例，圖4是其電路原理圖?？梢钥闯鲈撈放菩吞柕目諌簷C采用星-三角啟動方式，在其控制電路上有加載繼電器。在主電路改造時，將變頻器串接進原有的電源進線中；并適當修改控制回路，實現變頻器的啟停。

⑶、空壓機變頻改造后的啟動和運行方式空壓機變頻改造后，電機啟動時原有的交流接觸器仍然由其控制PLC按星-三角方式動作，但在交流接觸器連接為星型時，角形交流接觸器的常開觸點沒有閉合，變頻器不啟動、無輸出；當PLC控制交流接觸器轉換為三角形接法后，變頻器開始空載變頻啟動電機。當變頻器啟動電機完成后，變頻器自動變頻運行。五、螺桿式空氣壓縮機變頻改造后的工頻運行在考慮變頻器發生故障或是檢修時，空壓機能按原有的工頻控制方式運行，這保證了空壓機在變頻和工頻狀態下都可以運行，也使得改造時可以不用重新編寫PLC程序，為此增加了一套工頻、變頻自由切換電路，以方便系統的切換。六、螺桿式空氣壓縮機變頻改造節能分析如式1所示拉力F與摩擦力F’大小相等、方向相反，拉力F在時間T內拉動物體做直線運動，移動位移S。拉力F在時間T內作的功率P為

由數學知識可知線速度v和旋轉角速度ω之間的關系如式2所示,式中f為旋轉體的旋轉頻率。

將式2代入式1可以求得旋轉物體摩擦阻力功率如式3所示

由式3可以知道,克服旋轉體的摩擦阻力使旋轉體勻速轉動,需要向旋轉體提供的功率按式3公式計算（忽略機械效率損失，認為η為1）。式3中F’為旋轉體的旋轉摩擦阻力，r為旋轉體的旋轉半徑，f為旋轉體的旋轉頻率。所以我們可以在忽略空氣壓縮機機械效率損失，同時忽略空壓機機械效率因為電機轉速變化而變化的情況下，即始終認為空壓機機械效率η為1，可以近似地認為變頻器的輸出功率與空壓機電機的轉速成正比，即成一次方正比例關系。

如圖7所示是螺桿式空壓機工頻運行時的轉速/功率-周期示意圖。t1是空壓機加栽運行時間，t2是空壓機卸栽運行時間，加栽/卸栽時的轉速和功率分別為P1/n1和P2/n2。忽略空壓機機械效率η的變化，W1和W2分別為空壓機加栽運行時間t1和卸栽運行時間t2中由電源輸送給空壓機電機的能量。其中W1轉換為壓縮空氣勢能、動能和熱能等形式的能量，供設備使用。而W2則轉換為機械的摩擦熱能和聲音、震動等形式的能量損失掉。所以螺桿式空壓機經過變頻改造后，由于電機處于變速運行情況下，而通過式3的推導知道電機的平均功率與電機的平均轉速成一次方正比例關系。空壓機變頻改造后，是根據用氣系統的用氣量恒壓變流供氣；所以變頻改造后，空壓機在周期T（t1+t2）內所作的功W，等于同等工況下，空壓機工頻運行時，加載運行時間t1內所作的功W1。如圖8所示。通過以上分析，可知只要知道螺桿式空壓機工頻改造前卸載運行時間和卸載電流，就可以大致計算出，相同工況下變頻改造后的節能功率和節能電量（忽略機械效率η的變化）。

132KW空壓機觸摸屏變頻節能柜配置及報價清單序號名稱規格型號數量(臺)單價(元)合價(元)備注1GGD柜體800*600*2000121002100匯德2斷路器NM1-400H/3300315A126002600正泰3接觸器CJ40-200A29101820正泰4互感器200/5A3120360正泰5變頻器V5-H-4T132G/160L(高性能矢量)12870028700藍海華騰6電力儀表PZ194U/I300/5112001200浐河7CPU224PLC14/10134143414西門子8模擬量輸入EM2318通道146174617西門子9模擬量輸出EM2322通道122772277西門子10觸摸屏寸屏114701470維綸11一次電線BVR-9513500350012二次輔材二次線，線鼻，螺栓，11800180013人工費11000100014含稅合計=SUM(ABOVE)54858企業簡介陜西銀豐電氣設備有限公司是一家專業從事自動化系統集成和變頻技術應用的高新技術企業。專注于ABB、富士、藍海華騰、國內外知名品牌變頻器銷售，變頻技術應用、變頻節能改造；電機軟啟動器的生產研發、系統集成等業務。我公司主要生產YFC系列電機軟啟動器,軟啟動柜、消防專用軟起動柜、恒壓供水變頻柜，風機變頻節能柜及高低壓成套開關設備。多年來我們與各大高校和國內外知名公司密切合作，不斷發展，成為集科、工、貿于一體的高新技術企業。公司匯集了大批有豐富現場經驗,又掌握領先科技，銳意進取的工程技術人員、商務人員。恪守“為用戶提供最優秀的工控產品和技術服務”的原則，為用戶提供一流的解決方案及產品設備，并進一步提供專業的技術支持和售后服務。經過公司全體成員的不懈努力與精誠合作公司的產品已廣泛應用于石化、建材、冶金、煤礦、農業、建筑、電站、污水處理等多種領域。銀豐的信念——提高客戶業績銀豐電氣在創新、質量和效率方面有著宏偉的戰略，同時積極開展合作和并購業務以拓展自己的產業陣容。銀豐電氣在使電力應用更為安全和便捷的同時，以更全面、更有效的解決方案服務于市場需求，并開發定制增值服務。相信通過我們的優秀產品和完美解決方案，銀豐電氣能夠實現與客戶的共同成長，從而實現雙贏。優秀的員工隊伍是戰略實現的根基，為此，我們組建了一支熱衷開拓、銳意進取的團隊。并提供所有級別的在崗培訓，能夠根據技術和客戶的需求變化來拓展和調整員工的技能。銀豐的目標——完美的解決方案和優質高效的服務銀豐電氣對客戶應用有著深入了解，對系統實施有著豐富的經驗。作為配電領域和自動化控制領域的優秀企業，銀豐電氣有全面的產品、軟件和服務陣容，而且可以優化組合以創造有效的體系結構。致力于和客戶共同成長的銀豐電氣倡導“提高客戶滿意度、創新和承諾”的企業文化。因此，銀豐電氣將通過長期積累和不斷進取實現我們的目標。銀豐精神：優質·高效·快捷·準確銀豐作風：勤奮務實穩健發展銀豐的戰略思想：國內領先的電氣設備制造商銀豐的愿景：為企業求發展，為客戶創造價服務&承諾在市場經濟越來越得到社會認同的環境下，圍繞產品的各種服務，已經和產品本身的內在質量一樣，成為用戶在做出購買選擇時考察的重點和貳次購買的源動力，更重要的是服務的質量已經成為影響企業形象的首要因素。因此，我公司從創業之初就把服務質量和產品質量放在了同等的高度，提出了“用戶第一，服務至上”的原則，并成立了一支“快速，高效”的服務隊伍，24小時隨時待命，保證在第一時間到達用戶單位。本著“想用戶之所想，急用戶之所急”的原則，不論時間，不論地點，嚴格按照公司的服務計劃，定期、定時走訪和檢查、維護，防患于未然，保證了用戶供配電安全。在用戶需要幫助或咨詢時，“隨叫隨到”，時時用自己的實際行動體現銀豐人的服務理念。獲得了用戶的好評，在客戶的心目中樹立了良好的企業形象。1、售前服務：從銷售意向開始建立，業務人員，技術人員客觀地向用戶介紹公司和產品，為客戶提供詳細的設備使用數據和技術性能參數，同時，根據用戶的使用情況和具體要求，提供技術先進、配套合理、運行經濟的設備選型方案，會同甲方以及設計院或技術專家共同討論，提出合理、經濟的建議。2、售中服務：認真履行與客戶簽訂之合同。銷售合同一旦成立，技術人員負責對各種技術參數進行詳細確認。如果安裝工程由我公司進行，我公司將嚴格按照國家技術監督局頒發的各種安裝規范執行，協調好從方案設計、到施工安裝的各個環節，做到技術工作的三到位，技術方案到位，設計圖紙到位，施工交底到位，保證工程質量，滿足用戶要求。做到合理，科學，安全，美觀。如果安裝工程由甲方進行，我們將提供技術咨詢和現場指導，確保工程正常進行。安裝完畢后由我公司負責用專業設備對配電柜進行調試，檢測，以保證供配電安全，可靠運行，使供配電系統達到最佳狀況，滿足用戶的各種功能的需求。3、售后服務：1）、為客戶提供設備配套、安裝調試、包運服務。在設備安裝完畢，調試條件滿足以后，由公司售后工程師對設備進行及時周到的運行調試，將各種設備的運行工況調至最佳，甲方滿意后填寫調試報告，甲方簽字，并對我售后人員的服務態度做出書面評價。2）、免費為客戶培訓機組值班人員，協助用戶制定機房管理制度和設備操作規程。3）、設備免費保修12個月，終身跟蹤服務。4）、服務承諾：設備故障，接到電話市內4小時、郊縣8小時維修人員趕到現場。服務電話（Tel：）5）、主機配套設備保修按配套設備廠家提供的保修單規定執行。6）、定期抽查用戶使用情況，并仔細分析用戶的設備運行記錄，及時消滅隱患，協助用戶總結出最佳運行方案。定期回訪并整理用戶的批評和建議，及時填寫回訪記錄。7）、售后中心建立客戶檔案跟蹤服務。對每一個用戶建立設備檔