【正文】 出 :最大適用電機輸出功率 30kW，輸出額定容量 ，輸出額定電流 60A，輸出頻率范圍 ~400Hz，過載能力為額定輸出電流的 150%，運行 60s，最大輸出電壓對應輸入電源。 l 輸入 :3 相， 380~460V AC， 50/60Hz，電壓容許變動范圍 177。10%，頻率容許變動范圍 177。5%。輸入電流 60A，采用強迫風冷。 (2) 該變頻器的主要特點 : a) 采用了新一代電力元件 IGBT 作為驅動交流電動機的核心元件，應用高速微處理器實現正弦波 脈寬調制 (SPWM)技術，具有無傳感器矢量控制及電壓 /頻率 (V/f)控制。 b) 配有 RS485 接口，可與 計算 機聯(lián)結，構成計算機監(jiān)控、群控系統(tǒng)。 c) 自動轉矩補償。 e) 禁止電機反轉。 d) 自動調整加減速時間。 f) 帶過載 (過熱保護 )。 (2) PID 智能控制器 蘭利牌 PID 智能控制器一個，型號 :AL808，單路輸入、輸出，輸出為 4~20mA 模擬信號，測量精度 %，廠家 :深圳市亞 特克 電子 有限公司。 (3) 壓力變送器 壓力變送器一個型號 :DG1300BZA22，量程 :0~1Mpa，輸出 4~20mA 的模擬信號。精確度 %FS。廠家 :廣州森納士壓力儀器有限公司。 系統(tǒng)的安裝與調試 23 圖 3 空壓機電控原理圖 圖 4 控制系統(tǒng)接線圖 (1) 安裝 控制柜安裝在空壓機房內，與原控制柜分離，但與壓縮機之間的主配線不要超過 30m。控制回路的配線采用屏蔽雙絞線，雙絞線的節(jié)距在 15m 以下。另外控制柜上裝有換氣裝置，變頻器接地端子按規(guī)定不與動力接地混用，以上措施增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。 (2) 調試 a)變頻器功能設定 0009 設定為 00(V/f 電壓頻率控制 ) 0100 最大操作頻率 :設定為 50Hz(對應最大電壓 380V) 0101 最大頻率 :設定為 50Hz(等于電機額定頻率 ) 0107 上限頻率 :設定為 48Hz 0108 下限頻率 :設定為 40Hz 0109 第一加速時間 :設定為 10S 0110 第一減速時間 :設定為 10S 0200 設定為 02，即由外部 4~20mA 輸入 (ACI) 0201 設定為 01:運行指令由外部端子控制 0202 設定為 00(以減速制動方式停止 ) 24 0204 設 定為 01:禁止反轉 0207 設定為 00:ACI 斷線時減速至 0Hz 0604 設定為 :150%(過載保護 )，其它功能遵照變頻器出廠設定值。 b) PID 參數的整定 由于用于控制變頻器，根據在不允許輸出信號頻繁變化的 應用 系統(tǒng)中應選擇 PI 調節(jié)方式原則，因此只能采用 PI 調節(jié)方式，以減少對變頻器的沖擊。 在對 PID 進行參數整定的過程中，我們首先根據經驗法，將比例帶設定在 70%，積 分時間常數設定在 60s。為不 影響 生產，我們采取改變給定值的 方法 使壓力給定值有個突變 (相當于一個階躍信號 )，然后觀察其響應過程 (即壓力變化過程 )。經過多次調整，在比例帶 P=40%，積分時間常數 Ti=12s 時，我們觀察到壓力的響應過程較為理想。壓力在給定值改變 5min 左右 (約一個多周期 )后，振幅在極小的范圍內波動，對擾動反應達到了預期的效果。 (3) 調試中其他事 項 從圖 4 可以看出，整套改造裝置并不改變空壓機原有控制原理，也就是說原空壓機系統(tǒng)保護裝置依然有效。并且工頻 /變頻切換采用了電氣及機械雙重聯(lián)鎖，從而大大的提高了系統(tǒng)的安全、可靠性。 我們在調試過程中，將下限頻率調至 40Hz，然后用紅外線測溫儀對空壓機電機的溫升及管路的油溫進行了長時間、嚴格的監(jiān)測，電機溫升約 3~6℃ 之間，屬正常溫升范圍，油溫基本無變化 (以上數據均為以原有工頻運行時相比較 )。所以 40Hz 下限頻率運行對空壓機機組的工作并無多大的影響。 圖 5 變頻器的外部接線圖 6 結束語 經過一系列的反復調整，最終系統(tǒng)穩(wěn)定在 ~ 的頻率范圍，管線壓力基本保持在，供氣質量得到提高。改造后空壓機的運行安全、可靠，同時達到了水廠用氣的工藝要求。 十一 多臺空壓機連鎖控制 的目的及發(fā)展趨勢 25 一個壓縮空氣系統(tǒng)使用多臺空壓機并聯(lián)運轉是相當普遍的配置，但是使用多臺空壓機的壓縮空氣系統(tǒng)仍然會面 臨以下的困擾及風險： －－－用氣量不穩(wěn)定，增加一臺空壓機運轉可能造成能源的浪費，減少一臺空壓機運轉又可能使風量不敷使用及壓力下降；使用人工來照顧開停機又嫌浪費人力，同時還是有反應不及的可能性發(fā)生。 －－－異常造成停機的現象是非常難以預期的，更難掌握備機能夠實時的投入運轉。 －－－既不希望運轉中的空壓機同時泄載又期望每一臺空壓機的負荷量能夠平均，兩者確實很難兼顧。 －－－用氣量的波動極難掌握，又不希望頻頻的開關機。停機后在轉動尚未完全靜止之前又立刻再起動，還可能造成機械上的問題。 一切都自動化當然是很理想的境 界，如果能徹底的消除以上的困擾，則更為理想，但是事實與理想往往有相當的距離；茲將兩種具代表性的連鎖控制分別闡述如下： 26 早期的多臺連鎖控制是將每一臺空壓機分別加裝一組壓力開關 PS2（有別于控制負載／卸載的壓力開關 PS1），以及起動與停機回路相并聯(lián)與串聯(lián)，這也是最簡單的一種連鎖控制方法。當系統(tǒng)壓力持續(xù)下降到 PS2 的設定點時，代表運轉中的空壓機供氣不足（此設定點要低于PS1的下限設定點），備機要自動的起動及負載。當系統(tǒng)壓力開始上升并觸及 PS1的上限設定點時，備載機組會自動的卸載并立即作動一個延遲繼電器。在延遲繼電 器完成計時之前，如果仍然沒有負載時則會自動的停機，停機后的另一個延遲繼電器沒有完成計時之前不能再起動。此外，在設計的細節(jié)上還得考慮異常停機不能再起動以及控制系統(tǒng)在正常停機后自動復歸 (Auto Reset)的功能。由控制邏輯圖 表示起動／停機的順序如下 (P1h2代表２號空壓機的上限／卸載壓力， P112代表 2號空壓機的下 限／負載設定壓力， P23代表３號空壓機的自動起動壓力，依此類推）： 從邏輯圖 ，明顯的看出系統(tǒng)壓力呈階梯狀，為了顧及最后一臺空壓機的起動壓力不得低于系統(tǒng)壓力的允許下限以及自動起動 ／停機順序的間隔而不得不提高１號空壓機的壓力設定。如果每個壓差間距為 5PSI，上下限之間的差距在使用四臺空壓機的系統(tǒng)中就可能高達 30PSI，能源的浪費當然會相當可觀。 在大部份的壓縮空氣系統(tǒng)中很少有像上述的特殊案例，用氣量的波動高達 70～ 80％或以上。 27 因此，可以將上述設計予以修改為自動／手動起動的可選擇模式，部份的空壓機以人工起動／停機，而另外一部份空壓機則處于自動起動／停機的狀態(tài)，如此可以大幅度的降低上下限壓力的差距，也更適用于超過四臺空壓機以上的系統(tǒng)。 由于電子科技的日新月異，傳統(tǒng)的控制盤已逐漸的被微電 腦 (Microprocessor)所取代。程序化的控制不僅讓操作、故障檢修等工作更簡易而且其擴充功能的能力也更強，還可以藉助個人計算機、可程控器 (PLC)來執(zhí)行多臺空壓機的連鎖自動控制。而各廠商的設計不盡相同，很難逐一剖析其差異性，一般而言設計的著眼點不外乎： (一 ). 自動起動／停機及負載／卸載的功能。 (二 ). 起動／停機的順序定期的自動更替。 (三 ). 可選擇先起動后停機或先起動先停機的方式讓各臺空壓機勞逸均衡。 (四 ). 依需要可選擇冷機狀態(tài)或暖機狀態(tài)（潤滑油泵、冷卻水或其它附屬配備均已在運轉中）時的自動起動。 (五 ). 無論使用多少臺的空壓機都能自動的保持兩個壓差間距，而能讓所有的空壓機逐一的投入運行。 (六 ). 具有節(jié)流特性的空壓機可以使用每一臺運轉中的空壓機同步節(jié)流，無形中讓總節(jié)流范圍因而擴大數倍。 (七 ). 以上自動控制所需要的設定都可以在控制室中由操作員以鍵盤鍵入的方式更改，讓極難掌握的耗氣波動變化得以較容易的克服其困難度。 (八 ). 可以從控制室中輔以人工遙控起動／停機、負載／卸載及更改控制方式。 28 十二 變頻空壓機耗電情況 省電 (37kw為例 ) ： 生產上不管用氣多少，普通螺桿機從上班到下班一直如此，雖然氣壓打滿后機組會卸載空運行，但卸載空運行時機組在消耗 45％的空載損耗。一般情況平均卸載時 間約占總運行時間的 30％，那么一臺 37KW的普通空壓機會因此浪費 28000元／年的電費。也就是說：變頻空壓機不存在卸載，因此也不存在空載浪費。 用不完浪費計算法 30%卸載時間 X（卸載時間的損耗 37KW X 45%空載電流） X 8000小時 /年 X 元 /度 =28000元 /年 （一般情況下空壓機的實際用氣量會小于機組的額定產量，有的是因為購買時考慮的余量，有的是因為局部時間只用一部分的氣，有的是因為生產上淡旺季的問題等等，這樣的狀況會多供少用屬于 “ 用不完 ” 。 ) ： “ 高 壓低用 ” 這也很浪費，就像 “ 用不完 ” 一樣。普通螺桿機始終 68公斤頻繁加卸載工作，實際也就只用了 6 公斤，那么多山來的 2公斤頻繁爬升會讓機組多消耗 14％（每爬升l公斤多耗 7％的電流 )。按頻繁爬升時間累計是 70％，這樣一臺 37KW的普通空壓機 會因 70％的頻繁加載多浪費 20300元／年。同樣如 果是變頻空壓機它始終保持 6公斤不變的供氣，那么也就不存在這 2公斤的爬升損耗了。 爬升浪費計算法 70%卸載時間 X（卸載時因 2公斤爬升 37KW X 14%） X 8000小時 /年 X /度 =20300元 /年 29 十二 冷凍式干燥機常見故障排除指南 ：干燥機不運行 壓縮機線路斷開 保 險絲燒斷 熱繼電器動作 高壓開關動作 壓縮機堵轉 線路虛接或松動 ：干燥機起動后短時間內即停止 環(huán)境溫度過高 冷凝器堵塞 ?壓縮機過載 缺少制冷劑 低壓太低 進氣量過大 壓縮機卡死 ：壓縮機不啟動 接線不正確 電壓過低 啟動電容器損壞 繼電器或接觸器不閉合 啟動繞組開路 缺相 ：壓縮機因過載保護動作而反復啟停 低電壓或三相不平衡 過載保護器上接有其它電氣設備 ?過載保護器失靈 運轉電容器太小 ?排氣壓力過高 繞組間短路 熱繼電器觸點粘牢 現象：繼電器燒壞 電壓過高或過低 運行電容器不正確 反復啟停 (參照 2 和 3) 繼電器規(guī)格不符 安裝座不正確 ：電容器燒壞 規(guī)格不匹配 電壓過高 ：排氣壓力過高 制冷劑量過多 制冷系統(tǒng)中有空氣 冷凝器臟 環(huán)境溫度太高 風扇壓力開關有故障 風扇電機故障 風扇旋轉方向不正確 冷卻水流量調節(jié)閥故障 ：排氣壓力太低 制冷劑量太少 風扇壓力開關故障 30