本文將從空氣壓縮機(jī)控制工藝，提出電氣控制系統(tǒng)的控制策略,設(shè)計(jì)空壓機(jī)變頻器控制方案。系統(tǒng)采用極簡(jiǎn)化的控制方式，取得滿意的運(yùn)行效果。
一、 引言
現(xiàn)在常用的空氣壓縮機(jī)有活塞式空氣壓縮機(jī)，螺桿式空氣壓縮機(jī)（螺桿式空氣壓縮機(jī)又分為雙螺桿式空氣壓縮機(jī)和單螺桿式空氣壓縮機(jī)）；離心式壓縮機(jī)以及滑片式空氣壓縮機(jī)；渦旋式空氣壓縮機(jī)。 目前用到變頻器的空壓機(jī)多為螺桿式壓縮機(jī)，另外按照電機(jī)有同步和異步之分，這里我們主要介紹螺桿式壓縮機(jī)。
二、 空壓機(jī)的工作原理
1. 單螺桿空壓機(jī)工作過程分為吸氣、密封及輸送、壓縮、排氣四個(gè)過程。
-當(dāng)螺桿在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),空氣由進(jìn)氣口吸入，同時(shí)也吸入機(jī)油；
-在輸送過程中齒溝嚙合間隙逐漸變小，油氣受到壓縮；
-當(dāng)齒溝嚙合面旋轉(zhuǎn)至殼體排氣口時(shí)，較高壓力的油氣混合氣體排出機(jī)體。
2. 雙螺桿空壓機(jī)是容積式壓縮機(jī)中的一種，空氣的壓縮是靠裝置于機(jī)殼內(nèi)互相平行嚙合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒槽之容積變化而達(dá)到。轉(zhuǎn)子副在與它精密配合的機(jī)殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)子齒槽之間的氣體不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化而沿著轉(zhuǎn)子軸線，由吸入側(cè)推向排出側(cè)，完成吸入、壓縮、排氣三個(gè)工作過程。
三、 杭州三科解決方案
智能PID計(jì)算，變頻器內(nèi)部處理，使得壓縮機(jī)不需要頻繁加卸載，實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行；
內(nèi)置Modbus通訊，與空壓機(jī)控制器完美結(jié)合，提供準(zhǔn)確的電壓、電流、頻率和功率，使得調(diào)試和使用簡(jiǎn)單化；
提供完整的保護(hù)功能（電壓、電流、溫度、失速、對(duì)地、短路、風(fēng)機(jī)、保養(yǎng)等保護(hù)），延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命；
工藝化參數(shù)固化，使得調(diào)試簡(jiǎn)單化，減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間；
對(duì)電機(jī)的完美控制，降低電機(jī)的噪聲，提高電機(jī)的效率和降低電機(jī)的能量損耗；
提供直觀易懂的觸摸屏，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)所需的各項(xiàng)功能，方便用戶操作；
根據(jù)空壓機(jī)工藝要求，內(nèi)部參數(shù)固化；
根據(jù)客戶要求，將公司簡(jiǎn)介寫入觸摸屏，也可提供客戶所需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；
雙驅(qū)動(dòng)
加入風(fēng)機(jī)PID控制，進(jìn)一步降低風(fēng)機(jī)噪音，提高節(jié)能；
增加對(duì)風(fēng)機(jī)的保護(hù)，風(fēng)機(jī)故障后直接停機(jī)，使得主機(jī)不會(huì)溫度過高出現(xiàn)故障；
通過Modbus通訊，方便客戶獲取主機(jī)、風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。
以上使用三科驅(qū)動(dòng)器方案，均可使用同步電機(jī)，進(jìn)行開環(huán)矢量控制
四、 杭州三科變頻器變頻驅(qū)動(dòng)的控制工藝
變頻驅(qū)動(dòng)方式下，控制器檢測(cè)空壓機(jī)的排氣壓力，根據(jù)“設(shè)定排氣壓力”值進(jìn)行計(jì)算，控制變頻器的輸出頻率，使得排氣壓力穩(wěn)定在“設(shè)定排氣壓力”值的水平。當(dāng)變頻器輸出頻率低于 50Hz 時(shí)，系統(tǒng)的效率高于工頻驅(qū)動(dòng)方式。當(dāng)實(shí)際反饋壓力大于或等于休眠判斷壓力時(shí)，開始進(jìn)行休眠判斷計(jì)時(shí)，持續(xù)這種狀態(tài)時(shí)間到達(dá)休眠判斷時(shí)間后，空壓機(jī)會(huì)進(jìn)入空久停機(jī)。在非持續(xù)的情況下，休眠判斷計(jì)時(shí)會(huì)自動(dòng)清零。
空壓機(jī)控制流程圖
五、三科控制機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
1. 恒頻啟動(dòng)
2. 分段壓力控制： 當(dāng)其壓力大于分段壓力，頻率下降，壓力與頻率
3. 通過變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整氣體流量，使電機(jī)的輸出功率與流量需求成正 比，保持電機(jī)高效率工作，功率因數(shù)高，無(wú)功損耗小，節(jié)電效果明顯；
4. 精準(zhǔn)的PID響應(yīng)，對(duì)于顧客的需求量能做到同步。
5. 當(dāng)采用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，具有：調(diào)速精度高、高性能、體積小、重量輕、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、節(jié)能效果明顯等特點(diǎn)。
六、 結(jié)束語(yǔ)
以上解決方案，已經(jīng)得到多個(gè)空壓機(jī)廠家認(rèn)可，長(zhǎng)期使用，運(yùn)行平穩(wěn)，控制效果優(yōu)秀，獲得用戶好評(píng)。
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