空壓機(jī)的電費(fèi)能耗比較高,對(duì)于一些使用設(shè)備量較大的工廠來講,只要降低5%的能耗都能節(jié)約一大筆費(fèi)用,但是整機(jī)的全部替換費(fèi)用會(huì)
非常高,很多制造企業(yè)可能無法承擔(dān)。這種情況下企業(yè)如何花小成本去節(jié)能呢?這時(shí)候就不得不提變頻改造了,大家都知道變頻空調(diào)比傳
統(tǒng)空調(diào)要節(jié)能很多,空壓機(jī)的變頻改造原理是相同的。
我們發(fā)現(xiàn),空壓機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與壓縮機(jī)的實(shí)際消耗功率成一次方關(guān)系,所以,要想減少空壓機(jī)的實(shí)際消耗就需要通過降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。
其節(jié)能原理及效果如下:
① 使用變頻器后,空壓機(jī)的壓力設(shè)定可以一點(diǎn),即可以將滿足生產(chǎn)設(shè)備要求的最低壓力作為設(shè)定壓力,變頻器將根據(jù)管網(wǎng)壓力上下波動(dòng)的
趨勢,調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢,甚至消除了空壓機(jī)的卸載運(yùn)行,節(jié)約了電能。
② 由于系統(tǒng)中的變頻器使得管網(wǎng)上下壓力穩(wěn)定,可以降低甚至消除壓力的波動(dòng),從而使系統(tǒng)中所有運(yùn)行的壓縮機(jī)都在一個(gè)滿足生產(chǎn)要求的
較低壓力下運(yùn)行,減少了壓力向上波動(dòng)造成的功率損失。
③ 由于空壓機(jī)不能排除在滿負(fù)載狀態(tài)下長時(shí)間運(yùn)行的可能性,所以只能按最大需求來決定電動(dòng)機(jī)的容量,故設(shè)計(jì)容量一般偏大。在實(shí)際運(yùn)
行中,輕載運(yùn)行的時(shí)間所占的比例非常高,如果采用變頻調(diào)速,可大大提高運(yùn)行時(shí)的工作效率。
④ 有些調(diào)節(jié)方式,即使在需求量較小的情況下,也不能減小電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行功率。采用了變頻調(diào)速后,當(dāng)需求量較小的情況下,可降低電動(dòng)機(jī)
的轉(zhuǎn)速,減小電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行功率,從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
⑤ 單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)大多不能根據(jù)負(fù)載的輕重連續(xù)地調(diào)節(jié)。而采用了變頻調(diào)速后,則可以十分方便地進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié),能保持壓力、流量、溫
度等參數(shù)的穩(wěn)定,從而大大提高空壓機(jī)的工作性能。
從運(yùn)行成本方面來看:變頻空壓機(jī)的運(yùn)行成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于采購成本,隨著使用的時(shí)間越來越長,運(yùn)行成本也越來越高,所以后期運(yùn)行成本的節(jié)
省就成了最主要的。
使用變頻功能之后,有效的減少了設(shè)備內(nèi)的沖擊,大大降低了各部件的損壞率,維護(hù)與維修成本減少。除此之外,它本身還有節(jié)省能耗的作用,
大大降低了運(yùn)行成本。
從螺桿空壓機(jī)使用時(shí)限來看:螺桿空壓機(jī)使用了變頻功能后,在機(jī)器運(yùn)行時(shí)可以有效的減少電器部件與機(jī)械零件產(chǎn)生的沖擊。除此之外,還有
效的減少了電流波動(dòng)等,有效的延長的使用時(shí)限。
7.軸承電流,軸承中的高頻電流是通過開關(guān)的高速開/關(guān)來產(chǎn)生的, 這樣會(huì)引起轉(zhuǎn)動(dòng)部件的波動(dòng), 進(jìn)而影響軸承的潤滑。同時(shí)會(huì)產(chǎn)生電火花導(dǎo)致的
彈坑, 如果不加保護(hù), 軸承就很容易損壞。
除此之外,變頻器使用不當(dāng),不但不能很好的發(fā)揮其優(yōu)良的功能,而且還可能損壞變頻器及其設(shè)備,或造成干擾影響等,因此在使用過程中應(yīng)該
注意以下事項(xiàng):
● 用變頻器控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),電動(dòng)機(jī)的溫升及噪聲會(huì)比用網(wǎng)電(工頻)時(shí)高;在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),因電動(dòng)機(jī)風(fēng)葉轉(zhuǎn)速低,應(yīng)注意通風(fēng)冷卻以及適當(dāng)減
輕負(fù)載,以免電動(dòng)機(jī)溫升超過允許值;
● 供電線路的阻抗不能太小。變頻器接入電壓電網(wǎng),當(dāng)配電變壓器的容量大于500kVA或配電變壓器的容量大于變頻器的容量的10倍時(shí),或變頻器接
在離配電變壓器很近的地方時(shí),由于回路阻抗小,投入瞬間對(duì)變頻器產(chǎn)生很大的浪涌,會(huì)損壞變頻器的整流元件等。當(dāng)線路阻抗過小時(shí),應(yīng)在電網(wǎng)
與變頻器之間加裝交流電抗器;
● 當(dāng)電網(wǎng)三相電壓不平衡率大于3%時(shí),變頻器輸入電流的峰值就很大,會(huì)造成變頻器及連接過熱或損壞電子元件,這時(shí)也需加裝交流電抗器。特別
是變壓器為V形接法時(shí)更為嚴(yán)重,除在交流側(cè)加裝電抗器外,還需要在直流側(cè)加裝直流電抗器;
● 變頻器出線側(cè)不能并聯(lián)補(bǔ)償電容,也不能為了減少變頻器輸出電壓的高次諧波而并聯(lián)電容器,否則可能損壞變頻器。為了減少諧波,可以串聯(lián)電抗
器;
●用變頻器調(diào)速的電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止,不能用斷路器及接觸器直接操作,而應(yīng)用變頻器的控制端子來操作,否則會(huì)造成變頻器失控,并可能造成嚴(yán)
重的后果;
● 對(duì)于變頻器驅(qū)動(dòng)普通電動(dòng)機(jī)作恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行的場合,應(yīng)盡量避免長期低速運(yùn)行,否則電動(dòng)機(jī)散熱效果變差,發(fā)熱嚴(yán)重。如果需要以低速恒轉(zhuǎn)矩長期運(yùn)
行,就必須選用變頻電動(dòng)機(jī);
● 變頻器外接的制動(dòng)電阻的阻止不能小于變頻器允許所帶制動(dòng)電阻的要求。在滿足制動(dòng)要求的前提下,制動(dòng)電阻宜取大些。切不可將應(yīng)接制動(dòng)電阻的端
子直接短接,否則,在制動(dòng)時(shí)會(huì)通過開關(guān)管發(fā)生短路事故;
● 正確處理好升速與減速問題。變頻器設(shè)定的加、減速時(shí)間過短,容易受到“電沖擊”而有可能損壞變頻器。因此使用變頻器時(shí),在負(fù)載設(shè)備允許的前提
下,應(yīng)盡量延長加、減速時(shí)間。
● 如果負(fù)載重,則應(yīng)增加加、減速時(shí)間;反之,可適當(dāng)減少加、減速時(shí)間。如果負(fù)載設(shè)備需要短時(shí)間內(nèi)加、減速,則必須考慮增大變頻器的容量,以免
出現(xiàn)太大的電流,超過變頻器的額定電流。如果負(fù)載設(shè)備需要很短的加、減速時(shí)間(如1s以內(nèi)),則應(yīng)考慮在變頻器上采用剎車系統(tǒng)。一般較大容量的
變頻器都配有剎車系統(tǒng);
● 避開負(fù)載設(shè)備的機(jī)械共振點(diǎn)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在一定的頻率范圍內(nèi),可能會(huì)遇到設(shè)備的機(jī)械共振點(diǎn),產(chǎn)生機(jī)械的諧振,影響系統(tǒng)的運(yùn)行。為此,需要對(duì)變
頻器設(shè)置跳躍頻率(或稱回避頻率),把該頻率跳過去(回避掉)以避開共振點(diǎn);
● 電動(dòng)機(jī)首次使用或長時(shí)間放置后再接入變頻器使用之前,必須對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行絕緣電阻測量(用500V或1000V兆歐表,測量值應(yīng)不小于5M歐)。如果絕
緣電阻過低,則會(huì)損壞變頻器;
● 注意電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)。如果電動(dòng)機(jī)與變頻器容量適配,則變頻器內(nèi)部的熱保護(hù)能有效的保護(hù)電動(dòng)機(jī)。如果兩者容量不匹配,須調(diào)整其保護(hù)值或采取其他
保護(hù)措施以保證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。
空壓機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能改造,技術(shù)可靠,安裝簡單,操作方便,故障率低,經(jīng)濟(jì)效益可觀,值得大力推廣應(yīng)用,但我們也應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注壓縮機(jī)變頻器技改和使
用中的相關(guān)知識(shí)掌握,以避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。