一种增大电动机散热功能的一拖二变频空压机系统的制作方法

本实用新型涉及空压机变频控制技术领域，涉及一种增大电动机散热功能的一拖二变频空压机系统。

背景技术：

现有大功率空压机变频节能改造过程中，对于两台空压机需要选用两台大功率进口变频器，成本需要提高40％。现有大功率空压机变频节能改造过程中需要更换空压机主电机为变频电机，投入成本增加30％以上。在同行列中(英格索兰空压机变频控制柜改造的客户中(长安福特、三菱重工东方燃汽轮机有限公司、北京百事可乐等)均因为没有增加主电机工频轴流风机强冷散热装置，在整个系统运行不到一年的时间内出现主电机烧毁故障。

因此，亟需一种在不增加较大投入的条件下对传统老式子、大功率空压机进行有效的变频节能改造，从而确保主电机在低频条件下的长时间可靠运行。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种增大电动机散热功能的一拖二变频空压机系统，可有效降低空压机能耗的同时，又能够保障空压机原有系统的安全有效运行。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种增大电动机散热功能的一拖二变频空压机系统，其特征在于，该系统包括：一托二变频控制柜(1)、压力采样传感器(3)和两台空压机组(2)；所述一拖二变频控制柜包括：控制柜和变频器(13)；每台空压机组包括：电控柜(21)、主电机(22)和工频强冷散热轴流风机(23)；所述主电机包括定子部分、转子部分、端盖和轴承；

所述压力采样传感器(3)与控制柜内部的plc模块连接(12)连接；所述两台空压机组(2)分别通过多芯控制电缆与控制柜连接；

所述控制柜通过内部的大电流塑壳断路器(11)对两台空压机组进线供电，通过内部运行方式选择空压机组工作模式。

进一步，所述控制柜包括：触摸屏、plc模块(12)、两个大电流塑壳断路器(11)、两个旋钮开关(15)和多个大电流接触器(14)；

所述plc模块(12)与变频器(13)连接，控制变频器按照空压机组调节频率进行加载；

所述触摸屏与plc模块连接，通过界面设置预定压力，监控空压机组运行频率、运行压力、加/卸载状况以及设备消耗功率；

所述大电流塑壳断路器(11)的一端连接电源，另一端与大电流接触器(14)和辅助接触器(16)连接；

所述辅助接触器(16)与工频强冷散热轴流风机(23)通过电缆连接，开机后所选用的空压机组辅助接触器动作，保证工频强冷散热轴流风机长期得到工频电压维持正常频率工作(即保障开机后一直以50hz工频运行)，保持有效的散热量，从而保证主电机低频运行的稳定性。

进一步，所述压力采样传感器(3)与plc模块(12)连接，将采集的管网压力进行电流转换后输入plc模块(12)及变频器(13)，实现变频器pid模式下空压机组恒压供应压缩空气。

进一步，所述旋钮开关(15)的一端与变频器连接，另一端与主电机(22)连接，通过选择旋钮开关来选择空压机组的运行模式。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型所述系统与传统系统比较，成本低；与原有空压机组实现有机结合，通用性强，不改变原有空压机启动和停止的操作方法。本实用新型节能效果显著、空压机组运行性能稳定、频率响应快、空压机油温降低12％、运行噪声减小、空压机主机轴承磨损量减小、空压机有效寿命增长，可广泛应用于其它类似传统大功率电机驱动装置的变频节能降耗改造项目。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型所述空压机系统结构图；

附图标记：1-一托二变频控制柜，11-大电流塑壳断路器，12-plc模块，13-变频器，14-大电流接触器，15-旋钮开关，16-辅助接触器，2-空压机组，21-电控柜，22-主电机，23-工频强冷散热轴流风机，3-压力采样传感器；w1-电源进线电缆，w2-多芯控制电缆，w3-主动机动力电缆，w4-电源供电电缆，w5-屏蔽电缆。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，为一种增大电动机散热功能的一拖二变频空压机系统，包括：一托二变频控制柜1、压力采样传感器3和两台空压机组2；一拖二变频控制柜包括：控制柜和变频器13；每台空压机组包括：电控柜21、主电机22和工频强冷散热轴流风机23；主电机包括定子部分、转子部分、端盖和轴承；控制柜包括：触摸屏、plc模块12、两个大电流塑壳断路器11、两个旋钮开关15和多个大电流接触器14。本实施例中，变频器选用高可靠性的全进口300kw施耐德变频，改造40m³空压机系统。

压力采样传感器3与控制柜内部的plc模块连接12连接。两台空压机组2分别通过多芯控制电缆与控制柜连接，获得控制信号；分别通过主电机动力电缆与旋钮开关连接，获得电源动力。控制柜通过内部的大电流塑壳断路器11对两台空压机组进线供电，通过内部运行方式选择空压机组工作模式。plc模块12与变频器13连接，控制变频器按照空压机组调节频率进行加载。触摸屏与plc模块连接，通过界面设置预定压力，监控空压机组运行频率、运行压力、加/卸载状况以及设备消耗功率。大电流塑壳断路器11的一端连接电源，另一端与大电流接触器14和辅助接触器16连接；辅助接触器16与工频强冷散热轴流风机23通过电缆连接，开机后所选用的空压机组辅助接触器动作，保证工频强冷散热轴流风机长期得到工频电压维持正常频率工作(即保障开机后一直以50hz工频运行)，保持有效的散热量，从而保证主电机低频运行的稳定性。压力采样传感器3与plc模块12连接，将采集的管网压力进行电流转换后输入plc模块12及变频器13，实现变频器pid模式下空压机组恒压供应压缩空气。旋钮开关15的一端与变频器连接，另一端与主电机22连接，通过选择旋钮开关来选择空压机组的运行模式。

在控制柜内通过两组大功率的塑壳断路器给ⅰ和ⅱ两路机组送入三相动力电。每组中通过旋钮选择开关实现：(变频模式—待机模式—工频模式)三种工作模式选择。通过内部plc编写的程序及变频内预设与主电机匹配的参数，不但实现对于工作模式机组的有效运行，同时也对于工作机组的相关(输出管网压力、工作电压、工作电流、加\卸载状况、工作频率、消耗功率等)多个参数进行有效的监控及指示。

工作过程介绍：变频柜选定运行变频工作模式和预设压力值(空压机加载压力<预设管网供气<空压机卸载压力)后，就可以开启选定空压机组进入变频运行了。当按下空压机启动按钮后，空压机组直接进入启动方式，空压机通过通讯控制线传输信号到变频控制柜内plc模块。plc模块连控施耐德变频器进入低频率大扭矩力的启动模式。空压机主电机转速提高到一定程度后，空压机组打开进气阀门，空压机进入加载模式。变频控制柜内收到压力采样传感器来的压力数值与预设目标压力值进行比较，通过内部plc程序编订的合理有效算法，控制变频器按照空压机有效积分方式的加载数学模型曲线调节频率进行加载。从而使得压缩空气管网维持到预设目标压力。对于消耗量比较小，当来自采样压力传感器压力高于目标压力值后，控制柜指挥变频器按照30hz的极限频率进行缓慢加载。当缓慢加载仍然出现压力累积后缓慢提高，达到空压机本身的卸载压力值时，空压机以30hz极限频率进入卸载模式。当卸载模式下管网压力降低到空压机的加载压力时，空压机再次进入变频加载模式。以前面类似(采样压力传感器与管网供气压力差值)方式来实现变频在30～50hz范围内加载运行。

本实用新型采用的分时有效的旋钮选择控制模式，包含plc控制模块、大电流塑壳断路器、大电流接触器，实现分时变频\工频控制模式转换和一拖二的变频器分时服务于不同的空压机。压力传感器数据采样，实现变频器pid模式下空压机组恒压供应压缩空气。增加工频轴流风机强冷散热装置，确保主电机低频条件下大发热量温度升高的有效控制。

具体控制模式操作说明：(1)通过控制柜内部塑壳开关对空压机组ⅰ和空压机组ⅱ供电；(2)通过内部运行方式选择旋钮对于空压机组公平或者变频模式进行选择；(3)可以同时两个空压机组选择运行工频模式，但是不能同时选择两个空压机组运行变频模式(因为内部只有一个变频器，只能复用一个空压机组)；(4)两台空压机组电机结构(磁极对数)不一样时需要设置对应的变频运行参数。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。