变频调速技术在空气压缩机系统中的应用
扬州通洋公司
蔡东俊
摘 要 本文系统地介绍了变频调速控制系统的工作原理；国际国内的应用情况；我们现有的变频调速器的控制方案及操作方法；所取得的经济效益以及变频调速技术在我们现有生产装置中的应用前景等。
主题词 ：变频调速器 空气压缩机 节能 效益
一、概述
交流调速技术是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术等多门学科相结合发展的产物，基本原理是通过大功率电子开关器件及智能控制技术将电网的工频交流电经过整流、逆变等过程，将固定频率的交流电变为频率可调的交流电，用来拖动电动机等负荷，从而可以实现对电动机的无级调速。现在世界上许多先进国家大多采用此技术。此技术已经成型，发展也比较快。交流调速技术有以下显著的优点：
1、输出功率可以连续调节，可以实现电动机无级调速。
2、功率因数高，利用效率高，节能效果显著。
⑴有发无功功率的能力，不消耗电网上的无功。
⑵稳压性能好。如设备在额定功率下运行，能保证电动机在额定电压下运行，从而避免了因电压高（低）对电机所造成的危害。
⑶在电动机的负荷低于额定功率时，它可以根据给定值来调整电动机的输出功率。
3、对电网电压波动有很大的适应能力，并能大大减少系统对电网的污染。（经过尽一年来的运行，我单位的两台ME工业控制计算机从没有因为变频系统而影响本身的正常运行）。
4、可调范围（频率可在0Hz～400Hz之间进行调节）宽，可以实现大范围调速，并能保证很硬的输出特性，并且动态响应特性好，调速精度高。适用于各种压力、温度、速度、流量的控制。
5、采用智能化控制，有完善的保护性能，使用安全可靠，操作简方便。并且具备电机启动运行所需要的电气保护。
6、启动、停止平稳，极大地缓和了对电动机的冲击，使电动机能够平稳地加速或减速，从而避免了骤然启动或骤然停止所造成的损害，大大延长了电动机及整套机组的使用寿命。
除此之外，更兼其体积小、重量轻、通用性强的特点，因此，变频调速技术越来越广泛的应用于工业生产领域。这将极大地提高工业生产领域的自动化水平，从而可以实现增产节能的目的。
二、国际变频技术的应用范围
当今世界，许多先进国家都在大范围地应用变频技术，它们生产的交流接触器本身就具有变频能力。低压电动机从0.75KW～800KW都能应用变频技术，从而达到合理控制电动机的负荷输出，达到节能的目的。在高压设备上变频技术的应用比较少，一是因为高压设备功率大、电压高，需要专用的变压器和变频器，并且变频器的耐压等级的要符合高压设备的要求，成本很高，不利于广泛地推广应用。二是高压设备大多采用无功补偿的方法来提高设备的功率因数，所以国外的高压设备基本不采用变频技术。
三、国内变频技术的应用状况
我们国内的变频技术起步较晚，应用的很不广泛。国内生产变频设备的技术能力有限，达不到正常生产要求，现在我们所用的变频设备大多从美、日、德等国引进，成本比较高，加之人们对变频技术的应用并不十分了解，所以造成了我国变频技术应用不广泛的现象。我国目前的变频技术正处于推广应用阶段。在不远的将来，我们的变频应用技术将会在工业生产中大显身手，达到增收节能的目的。
四、空压机变频技术的提出
我们单位的设备用气系统在九七年11月份以前一直采用四台柳州第二空压机厂生产的空气压缩机，其电动机分别为37KW的两台、22KW的两台。以保证工厂自动控制用的压缩空气。
该装置自投产以来，正常以两台空压机运行，（一台电动机为37KW，一台电动机为221KW），空压机的加、减载过程由机械加、减载阀控制，两台机加、减载控制压力不能相差太大，当有一台略不好用（减载失灵）的情况下，将造成压缩机长期加载运行，因一台压缩机达不到生产的需要，两台压缩机同时加载运行，将会造成储罐压力升高。为避免这种情况的发生，需要经常对仪表风储罐进行放空，这对机械与电气运行都很不利，即浪费了电能，又增加了设备检修的周期。当压缩机的加载失灵时，将会造成压力降低，直接影响整个装置的正常运行，同时又增加了岗位工人的劳动强度。
根据上述情况，在参考有关技术资料的前提下，我们提出了在空压站安装一套变频调速装置的设想，对两台22KW的电机进行调频控制，以满足节能降耗的要求，此设想得到了分公司领导的大力支持，很快付诸于实施。
