01 Введение:

Воздушный компрессор — это устройство, которое использует двигатель для сжатия газа в камере сжатия и создания определенного давления сжатого газа. Он имеет широкий спектр применения и может использоваться в различных отраслях промышленности, таких как металлургия, машиностроение, горнодобывающая промышленность, электроэнергетика, текстильная, нефтехимическая и так далее. На воздушные компрессоры приходится 15% энергопотребления крупного промышленного оборудования (вентиляторов, насосов, котлов, воздушных компрессоров и т. д.). После исследования воздушные компрессоры имеют следующие недостатки:

(1) Когда выходное давление превышает определенное значение, предохранительный клапан автоматически открывается, что приводит к холостому ходу асинхронного двигателя, что является серьезной тратой энергии.

(2) Асинхронный двигатель легко запускается и часто останавливается, что влияет на срок службы двигателя.

(3) Плохие условия труда и сильный шум.

(4) Степень автоматизации низкая, а регулировка выходного давления осуществляется путем искусственной регулировки открытия клапана. Скорость регулировки низкая, колебания большие, стабильность нестабильная, точность низкая.

(5) Пусковой ток промышленной частоты воздушного компрессора велик, воздействие на электросеть велико, износ подшипников двигателя велик, а техническое обслуживание оборудования велико. Учитывая вышеизложенные проблемы, для реализации энергосберегающей схемы преобразования винтового воздушного компрессора предназначен преобразователь частоты. После анализа схема имеет высокую степень автоматизации, значительный энергосберегающий эффект и хорошую практичность.

02 Особенности:

D31 — это инвертор, монтируемый в шкафу, диапазон мощности 0,75–500 кВт, входное напряжение 380–480 В, методы управления: векторное управление без датчиков и векторное управление. Бездатчиковое векторное управление скоростью представляет собой разновидность векторного управления, но без датчика скорости значение обратной связи по скорости двигателя оценивается посредством расчета модели двигателя. Точность управления и динамические характеристики бездатчикового векторного управления скоростью не так хороши, как векторное управление с замкнутым контуром скорости, но оно также имеет преимущества простой системы, отсутствия необходимости в обслуживании датчиков скорости и низкой цены, особенно для вентиляторов и насосов. Традиционное управление U/f также не требует датчика скорости, но для мощных двигателей вентиляторов и насосов, таких как управление V/f без управления токовой петлей, легко вызвать колебания тока. Бездатчиковое векторное управление скоростью имеет не только замкнутый контур скорости, но и замкнутый контур тока, а установившийся ток двигателя более стабилен. D31 имеет множество клиентских терминалов, в том числе 8 цифровых входов (LI1~LI8), 2 аналоговых входа (AI), 2 релейных выхода (TA), 2 аналоговых выхода (AO), вспомогательный источник питания 5 В для аналогового источника питания. Фиксированный вход, вспомогательный источник питания 24 В используется для цифрового входа, все LI/TA, AI/AO можно свободно запрограммировать для определения функций.

Интерфейс MODBUS является стандартной конфигурацией D31, никаких дополнительных опций не требуется. D31 можно подключить к системам автоматизации более высокого уровня через MODBUS.

Инвертор серии D31 имеет встроенную функцию ПИД, которая более гибка в эксплуатации. Существует множество способов управления интерфейсом, который может быть проводным или коммуникационным.

04 Введение в систему:

В этой системе система имеет два контура управления преобразованием частоты и промышленной частотой. На основе исходной системы запуска промышленной частоты добавлена ​​инверторная система управления, обеспечивающая возможность запуска воздушного компрессора на промышленной частоте после выхода из строя инвертора без ущерба для производства. Благодаря встроенной функции ПИД преобразователя частоты осуществляется постоянный контроль давления воздушного компрессора. Операция преобразования частоты двигателя позволяет поддерживать стабильное давление на выходе резервуара для хранения воздуха, а диапазон колебаний давления не может превышать ± 0,2 бар.

05 Технический параметр:

06 Использование на месте:

В зависимости от места на объекте инвертор серии D31 устанавливается вне шкафа управления, а установка инвертора и двигатель на месте показаны на рисунке.

07 Текущий результат:

Система преобразования частоты воздушного компрессора с использованием инвертора D31 была введена в эксплуатацию более двух лет и дала хорошие экономические и социальные выгоды:

Устройство управления работает надежно и имеет низкую интенсивность отказов;

Давление воздуха стабильно, поэтому изменение давления в системе трубопроводной сети поддерживается в пределах ±0,2 бар, что эффективно улучшает качество условий работы;

Повысьте надежность системы, уменьшите шум воздушного компрессора и продлите срок службы компрессора;

Экономические выгоды значительны: затраты на электроэнергию снижаются на 44,3%, а затраты на техническое обслуживание значительно снижаются. Статистика фактической эксплуатации показывает, что он позволяет сэкономить 651 900 кВтч электроэнергии в год. При расчете 0,3 юаня за киловатт-час экономия электроэнергии составит около 195 600 юаней. Счета за электроэнергию экономятся более чем на 20%, а вложенные средства можно окупить примерно за полгода.

08 Преимущества для клиентов:

Давление трубопроводной сети стабильно и не меняется при изменении потребления газа, что повышает качество газоснабжения;

Снижается воздействие на оборудование, уменьшаются объемы технического обслуживания и ремонта, снижается стоимость обслуживания;

Эффект энергосбережения значителен, а возросшие инвестиции в систему управления инвертором можно полностью окупить примерно за полгода.