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最优变频驱动下的具体空气压缩机性能

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最优变频驱动下的具体空气压缩机性能

[打印] [关闭] 来源: [网络媒体] http://www.shahtoosh.com.cn 点击: [165]

    任何压缩机控制系统的目的都是最高效地匹配压缩空气的需求和供应。虽然老式的电动气动控制正在被基于微处理器的控制和能优化的系统以及控制参数的升级软件所替代,但任何类型的控制都属于定速控制或变速控制。


  定速压缩机控制
  顾名思义,这种方法是让压缩机转速恒定,具体速度由驱动电机转速和传动装置的传动比事函数决定,传动装置可以是齿轮或三角皮带。而输气量控制则基于调制控制或提升阀控制。
  调制控制
  这种形式的控制根据压缩机的排气压力来调整压缩机的进气阀。当控制器检测到捧气压力升高时,它便开始关闭进气周。虽然这种控制有效,但效率是最低的。原因是压缩机的效率跟压比成反比,压比即排气压力与进气压力的比值。关闭的进气阀在压缩机的进口处产生一真空,而捧气压力相对不变,这相当于提高了压比。
    补救措施是限定调制控制的调整范围在大约40%以内,一旦输出下降到60%以下时就自动把控制方案转化为负载/无负载控制(见图1)。可惜的是,这种控制不能运用于多台机器上。

  变排量控制
  控制有效转子长度可以改变压缩机排量。主要是通过在主机上加锥阀或螺旋阀,控制内部旁通来实现。虽然这种控制的效率比调制控制要好,但螺旋阀控制在50%到60%容量以上才有效,而且这种控制的调试复杂困难。
  卸/负载控制
  这种控制简单有效,利用在空气压缩机排气处的压力开关,在达到上限(断开)压力时完全关闭进气阀,在达到下限(接入)压力时完全打开进气阀。与调制控制的区别在于这种控制下的压缩机实行内部卸载。压比的下降导致无用功消耗的下降。这种类型的控制能利用定序器(主)控制嚣来轻易连接多台压缩机设备。另一方面,空气系统需要安装一个大小合适的空气存储箱。


  开/停控制
  这是最有效的控制方案。压缩机要么满载运行要么停运,取决于压力开关处的信号。可惜的是,超过lOhp以上的电动机要是按照这种控制的要求常常起动和关闭的话就会引起过热。这种控制常用于安装储存嚣的小型活塞压缩机。这种压缩机的压差相对较大,可达15psig到25psig。
  变速控制
  先进经济的技术给压缩机应用带来变频驱动技术。原理看似简单,即根据系统需求精确地控制压缩机/电动机的转速。如果设计得当,变频控制是最先进最节能的微调压缩机控制。然而以下的一些问题必需给于解决。
   空压机主机要设计成在整个转速范围内都有较高的效率。主机效率是转子齿顶线速度的函数,在过低或过高转速时可能大幅度下降(见图2)。
  变速驱动控制器作为电源和驱动电动机之间的额外联接,必需要足够高效。驱动系统和电动机电缆必需不受电力扭曲和电磁辐射的影响,以免计算机或其它敏感的电子设备收到电磁干扰。
  驱动电动机处理高速情况必须像处理低速情况那样高效,高速情况下轴承设计和冷却问题可能会比较麻烦。
  智能控制器在空气压力、电动机和压缩机进气阀之间建立了高效可靠的联系。一个设计良好的装置可以把压缩机捧气压力准确控制在1 psi以内,尽管需气量波动范围很大。


  变速控制适合调整多台压缩机的运行,它允许定序嚣/控制器在并联压缩机中高效运行。根据需求一部分压缩机满载运行,其余的压缩机在一旁待机。变速控制可以有效的弥补需气量的波动性(见图3)。


  然而即便是最高效的控制也不能弥补不当的系统设计。给空气系统做一个全面的系统检查让控制系统有机会实现效率的提高。

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