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解決方案

SOLUTION

奇電變頻器QD200在空氣壓縮機的節能改造方案

空氣壓縮機是一種利用電動機將氣體在壓縮腔內進行壓縮并使壓縮的氣體具有一定壓力的設備。它的用途廣泛,可以用于冶金、機械制造、礦山、電力、紡織、石油化工等各個行業??諌簷C占大型工業設備(風機、水泵、鍋爐、空壓機等)耗電量的15%。經考察,大部分空壓機自身存在著以下幾個缺點:(1)當輸出壓力大于一定值時,自動打開泄載閥,使異步電動機空轉,嚴重浪費能源。(2)異步電動機易頻繁的啟動、停止,影響電機的使用壽命...

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  • 1.引言 


    空氣壓縮機是一種利用電動機將氣體在壓縮腔內進行壓縮并使壓縮的氣體具有一定壓力的設備。它的用途廣泛,可以

    用于冶金、機械制造、礦山、電力、紡織、石油化工等各個行業??諌簷C占大型工業設備(風機、水泵、鍋爐、空壓機

    等)耗電量的15%。經考察,大部分空壓機自身存在著以下幾個缺點: (1) 當輸出壓力大于一定值時,自動打開泄載閥,

    使異步電動機空轉,嚴重浪費能源。 (2) 異步電動機易頻繁的啟動、停止,影響電機的使用壽命。 (3) 工作條件惡劣,

    噪音大 。(4) 自動化程度低,輸出壓力的調節是靠人為調節閥的開度來實現的,調節速度慢,波動大,不穩定,精度

    低。(5) 空壓機工頻啟動電流大,對電網沖擊大,電機軸承磨損大,設備維護量大。針對以上存在的問題,設計采用

    變頻器實現對螺桿式空氣壓縮機的節能改造方案,經分析,該方案自動化程度高,

    節能效果顯著,實用性好。

    QQ截圖20160121144705.jpg


    2.奇電變頻器QD200 的特點


    QD200 是奇電變頻器QIROD家族中的一員,具有自身的優點。QD200 是柜掛式變頻器,功率范圍0.75KW~500KW,進線電壓為380V~480V的電壓等級,控制方式為無速度傳感器的矢量控制 (sensorless vector control) 和矢量控制。無速度傳感器的矢量控制是矢量控制的一種,只是沒有速度傳感器,通過電機模型的計算來估測電動機的速度反饋值。無速度傳感器的矢量控制的控制精度和系統的動態性能不如帶速度閉環的矢量控制,但也有系統簡單,無需維護速度傳感器,價格便宜的優點,尤其適用于風機泵類電機。傳統的V/f 控制也無需速度傳感器,但對于大功率的風機泵類電機,如用V/f 控制無電流環控制,容易引起電流的波動。無速度傳感器的矢量控制,不僅有速度閉環而且有電流閉環, 電機的穩態電流更穩定。QD200 具有豐富的客戶端子,包括8 路數字量輸入(LI1~LI8),2 路模擬輸入(AI),2 路繼電器輸出(TA), 2 個模擬輸出(AO),5V 輔助電源用于模擬給定輸入,24V 輔助電源用于數字量輸入,所有的LI/TA ,AI/AO 都可以自由編程定義功能。

    MODBUS 接口是QD200 的標準配置,無需選件。通過MODBUS 可以將QD200 連接到更高層的自動化系統。

    QD200系列變頻器內置有PID功能,操作比較靈活,控制接口有多種方式,可以采用硬接線方式、也可以采用通訊方式。

     

     QQ截圖20160120112919.jpg

    3. 系統簡介 

        

    在這個系統中,系統具有變頻和工頻兩套控制回路。 在原先的工頻啟動系統的基礎上,增加變頻器控制系統,保證空

    壓機在變頻器出現故障后能夠工頻啟動,不影響生產。通過變頻器內置的PID功能,實現空氣壓縮機的恒壓控制,電機

    變頻運行狀態能夠保持儲氣罐出口壓力穩定,壓力波動范圍不能超過±0.2bar。

     

    變頻器技術參數:

    設備的配置:

    *型號:QD200-110RG-T4

    *輸入電壓:3相,380-480V

    *輸入頻率:50/60Hz ±5%

    *輸出功率:110kW

    *輸出電壓:0-480V(最大值由輸入電壓決定)

    *輸出電流:215A

    *頻率范圍:0-400Hz

    *過載能力:150%,60 秒

    *環境溫度:-10-40°C

    *防護等級:IP20

    * QD200 變頻器一臺

    * 110kW 1 空氣壓縮機柜

    * 壓力變送器

     

     

    4. 現場使用情況


    根據現場空間情況,一臺QD200系列變頻器安裝于控制柜外,變頻器安裝及現場電機如下圖所示:

     圖片3.png




























    5. 運行效果:


    采用QD200變頻器的空氣壓縮機變頻改造系統已投入運行兩年多,取得了良好的經濟效益和社會效益: 

    *控制裝置運行可靠,故障率低; 

    *空氣壓力平穩,使管網的系統壓力變化保持在±0.2bar范圍內,有效地提高了工況的質量; 

    *增強系統的可靠性,降低了空壓機的噪音,使壓縮機的使用壽命延長; 

    *經濟效益顯著,能源成本降低44.3%,維護成本顯著減少,實際運行的統計數字表明,一年可節電 65.19萬度。

    以每度電0.3元計算, 約節約電費19.56萬元。節省電費約20%以上,約半年即可回收投入的資金。

     

    6. 客戶受益:


    *管網的壓力穩定,不隨用氣量的變化而變化,提高了供氣質量;

    *對設備的沖擊減少,維護和維修量也跟隨降低,降低了維修費用; 

    *節能效果顯著,約半年可全部回收采用變頻器控制系統增加的投資. 

     

     


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