一种空压机变频驱动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种空压机变频驱动系统，包括通过第一接触器与电网连接的压缩电机，与压缩电机连接的空压机，与空压机连接的储气罐，和安装于储气罐上的压力阀，其还包括第二接触器、变频器、第三接触器和PID调节器，所述第三接触器一端与电网连接，另一端依次经变频器和第二接触器与压缩电机的输入端连接，所述PID调节器连接于变频器与压力阀之间。本实用新型通过设置了变频器和PID调节器的驱动系统，大大降低了空压机在运转过程中的能源损耗。
【专利说明】一种Si.压机变频驱动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业控制【技术领域】，更具体的说，特别涉及一种节能型空压机变频驱动系统。
【背景技术】
[0002]空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备。其用途广泛，可以用于冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石油化工等各个行业。根据统计，空压机占大型工业设备(风机、水泵、锅炉、空压机等)耗电量的15%。经考察，大部分空压机自身存在着以下几个缺点:1、输出压力大于一定值时，自动打开泄载阀，使异步电机空转，严重浪费能源；2、异步电动机易频繁启动、停止，影响电机的使用寿命；
3、工作条件恶劣，噪音大；4、自动化程度低，输出压力调节靠人为调节阀开度来实现，调节速度慢、波动大、不稳定、精度低；5、空压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大。因此，需要设计一种节能型空压机变频驱动系统。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术中存在能源消耗大的技术问题，提供一种空压机变频驱动系统。
[0004]为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0005]一种空压机变频驱动系统，包括通过第一接触器与电网连接的压缩电机，与压缩电机连接的空压机，与空压机连接的储气罐，和安装于储气罐上的压力阀，其还包括第二接触器、变频器、第三接触器和PID调节器，所述第三接触器一端与电网连接，另一端依次经变频器和第二接触器与压缩电机的输入端连接，所述PID调节器连接于变频器与压力阀之间。
[0006]根据本实用新型的一优选实施例:所述空压机通过进气管道与储气罐连接，且所述进气管道上还安装进气阀。
[0007]根据本实用新型的一优选实施例:所述储气罐还经出气管道与外部的气网连接，且所述出气管道上还安装出气阀。
[0008]根据本实用新型的一优选实施例:所述PID调节器内置于变频器中。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:本实用新型通过设置了变频器和PID调节器的驱动系统，大大降低了空压机在运转过程中的能源损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1.为本实用新型的空压机变频驱动系统的电路结构图。
[0011]附图标记说明:1、第一接触器，2、压缩电机，3、空压机，4、第二接触器，5、变频器，
6、第三接触器，7、PID调节器，8、储气罐，9、气网，10、压力阀，11、进气阀，12、出气阀。【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0013]参阅图1所示，本实用新型提供一种空压机变频驱动系统，包括通过第一接触器I与电网连接的压缩电机2，与压缩电机2连接的空压机3，与空压机3连接的储气罐8，和安装于储气罐8上的压力阀10，其还包括第二接触器4、变频器5、第三接触器6和PID调节器7，所述第三接触器6 —端与电网连接，另一端依次经变频器5和第二接触器4与压缩电机2的输入端连接，PID调节器7连接于变频器5与压力阀10之间。
[0014]具体的，空压机3通过进气管道与储气罐8连接，且进气管道上还安装进气阀11 ；而储气罐8还经出气管道与外部的气网9连接，且出气管道上还安装出气阀12。
[0015]为了节约成本，设置PID调节器7内置于变频器5中。
[0016]在本实施例中，变频器5选用广州三晶电气有限公司8000B系列变频器，具有以下特性:1、频率精度:数字设定为0.0lHz ;模拟设定为±0.1%，可使压力波动范围满足设计要求；2、过载能力强:150%额定电流60s ;180%额定电流Is ;3、失速控制功能:有效防止频繁过流过压跳闸；4、内置PID调节器，可方便实现闭环控制系统，同时也节约了成本；5、具有转矩补偿和提升功能:适用于恒转矩负载的空压机；6、具有AVR功能:当电网电压变化时，能自动保持输出电压恒定；7、自动节能:轻载情况下自动降低输出电压，达到节能效果。
[0017]同时，可以根据选择，在变频器5的输入端加装输入电抗器，能有效抑制变频器对电网的干扰；在变频器5的输出端加装输出电抗器，能保障低频运行时电机温度和噪音不超过允许范围。
[0018]下面通过单台37KW的空压机的现场改造实例来介绍本实用新型的节能效果。
[0019]一、在改造前每月用电约为:
[0020]P 动=3U*I*cos Φ =1.732 X 380 X 60 X 0.9=35.54kff
[0021](其中，cosΦ=0.9，U=380V, I=60A)
[0022]二、在改造后，变频空压机用电测试:
[0023]P 变=3U1*I l*cos Φ =1.732 X 380 X 40 X 0.9=23.7kff
[0024](其中，cos<j5=0.9，U1=380V，I1=40A，上限频率 42Hz)；
[0025]工频每年用电为:35.54kWX24X30X10=255888kW.h ；
[0026]变频每年用电为:23.7kWX24X30X10=170640kW.h ；
[0027]每年用电节电为:255888kW-170640kW=85248kW.h ；
[0028]节电率为:(35.54— 23.7 ) /35.54=33.3% ；
[0029]每年节电电费为:85248kW.hX0.8 元 /kff.h=68198.4 元。
[0030]从上述实例可知，在节约电能的同时，大大降低了空压机在运转过程中的能源损耗。
[0031]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种空压机变频驱动系统，包括通过第一接触器(I)与电网连接的压缩电机(2)，与压缩电机(2 )连接的空压机(3 )，与空压机(3 )连接的储气罐(8 )，和安装于储气罐(8 )上的压力阀(10)，其特征在于:还包括第二接触器(4)、变频器(5)、第三接触器(6)和PID调节器(7)，所述第三接触器(6)—端与电网连接，另一端依次经变频器(5)和第二接触器(4)与压缩电机(2)的输入端连接，所述PID调节器(7)连接于变频器(5)与压力阀(10)之间。
2.按照权利要求1所述的空压机变频驱动系统，其特征在于:所述空压机(3)通过进气管道与储气罐(8 )连接，且所述进气管道上还安装进气阀(11)。
3.按照权利要求1所述的空压机变频驱动系统，其特征在于:所述储气罐(8)还经出气管道与外部的气网(9)连接，且所述出气管道上还安装出气阀(12)。
4.按照权利要求1所述的空压机变频驱动系统，其特征在于:所述PID调节器(7)内置于变频器(5)中。
【文档编号】F04B49/06GK203499969SQ201320590723
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】黎志维, 袁定高 申请人:广州三晶电气有限公司