螺桿式空壓機變頻節(jié)能改造方案

　　一、螺桿式空壓機能耗分析

　　1、 我司螺桿式空壓機型號、規(guī)格

　　空壓機型號 額定排氣壓力 額定排氣量 空載率 電機型號 電機功率 電機額定電流JC15HA 0.8Mpa 1.8m3/Min 0.40 Y160M-2 11KW 22A 電機空載電流 電機極數(shù) 電機額定轉(zhuǎn)數(shù) 電機功率因數(shù) 電機啟動方式 MMax/MN 電機效率η 10A 2極 2930rpm COSφ=0.88 Y-△降壓啟動 2 0.872

　　2、 螺桿式空壓機空載率：在設(shè)定的氣壓范圍內(nèi)工作，在低于設(shè)定壓力時負載運行，高于設(shè)定壓力時空載運行，從上表可知空壓機有40%的時間是處于空載狀態(tài)，這樣既浪費能源又降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)。現(xiàn)狀A棟螺桿式空壓機總運行時間為11340小時、負載運行時間為6416小時，因此實際空載率應為： 空載率=（11340-6416）÷11340 =0.434

　　3、 年空載損耗W （年總運行時間取 8000小時） Ue—電源電壓,取380V； W= √3×Ue×I0×COSφ÷η×年總運行時間×空載率 η——電機效率,取0.872； =1.732×380×10×0.88÷0.872×8000×0.434 I0—空載電流，取10A； =23061KWh COSφ—功率因數(shù),取0.88；

　　4、 年空載損耗費用F
　　F=W×0.63
　　=23061×0.63
　　=14528元

　　通過以上計算可見空載損耗是相當可觀的,基于此從節(jié)約空載損耗著眼分析螺桿式空壓機工作原理就降低空載功率提出如下改善方案。

　　二、螺桿式空壓機工作原理分析

　　1、 聚才螺桿式空壓機JC15HA電路圖如下

　　2、工作原理：

　　A、合上電源開關(guān)KQ、鑰匙開關(guān)SK，給主、控制電路送電；
　　B、按下控制面板上的啟動按鈕，控制回路中29、28得電，接觸器KM3、KM1吸合其主觸點閉合控制電機Y形啟動空載運行；
　　C、經(jīng)MAM-KY4（40）控制器內(nèi)部延時S1，控制回路29斷電、30得電，接觸器KM3斷開、KM2吸合，電機轉(zhuǎn)為△形運行，完成降壓啟動過程；
　　D、控制回路31延遲一段時間S2后得電，電磁閥DZ動作使伺服汽缸打開，空壓機開始加載運行；
　　E、當氣壓達到設(shè)定范圍上限時，控制回路31斷電，電磁閥DZ也跟著斷電使伺服汽缸關(guān)閉，空壓機又開始空載運行；
　　F、當氣壓低于設(shè)定范圍下限時，控制回路31得電，電磁閥DZ動作使伺服汽缸打開，空壓機又開始負載運行，如此周而復始。

　　三、改善方案

　　通過以上原理分析，設(shè)想改變空壓機空載時的工作方式，由工頻50HZ空載運行改為變頻30HZ空載運行以達到節(jié)能的目的。

　　1. 工頻50HZ空載運行改為變頻30HZ空載運行節(jié)能的原理分析（變頻器工作方式恒壓頻比）
當電機由工頻50HZ空載運行改為變頻30HZ空載運行后，定子繞組所承受的相電壓U=Ue×f設(shè)÷f工=228V，我們都知道電壓的平方正比于電機輸出力矩，故工頻50HZ空載運行改為變頻30HZ空載運行后電機輸出力矩變成接近原來的1/3，變頻空載功率損耗P30可按以下公式計算： P50=√3×Ue×I0×COSφ÷η Ue—電源電壓,取380V； = 1.732×380×10×0.88÷0.872 η——電機效率,取0.872； = 6.64KW I0—空載電流，取10A； COSφ—功率因數(shù),取0.88； P30= M30×V30 M30—30HZ時輸出力矩； = M50÷3×V30 V50—電機工頻轉(zhuǎn)數(shù),2930rpm； = M50÷3×V50×3 ÷5 V30—30HZ電機轉(zhuǎn)數(shù)； = P50 ÷5 M50—50HZ工頻時輸出力矩； =1.33KW P30—30HZ時