1 空压机变频改造需求及技术分析

　　该矿业公司井下工艺段原有三台132KW的空气压缩 机，采用星三角(Δ-Y)降压启动方式。然而，这一方式存 在以下问题：

　　·加载和卸载频繁，导致压力波动对管网冲击大，噪音大; · 卸载阀开启造成资源浪费;

　　· 系统为开环控制，无法保证供气压力精度; · 启动电流大，对电网造成冲击;

　　· 随着井下掘进深度的推进，末端供电电压降增大，导 致启动困难。

　　针对以上问题，客户希望改善空压机启动困难的问 题，同时保留原有的工频启动系统。在变频检修时能够快 速切换，以避免长时间的停机对设备运行造成影响。

　　2 空压机变频改造技术方案

　　在保留原有工频启动系统的基础上——新增变频系统。 两者可以切换使用，无需改变原有启动系统的线路，切换 时只需操作柜门上的手柄，无需拆卸和修改线路，这样既 实现了变频节能改造，又保留了备用系统。

　　在产品选型方面，考虑到井下复杂的现场工况环境与 空压设备工艺的匹配程度，直接选用了希望森兰SB70G系 列变频驱动设备。这款设备具有以下特点：

　　· 集成高精度转子磁场定向矢量控制算法，具有250% 瞬时转矩控制能力;

　　· 过载能力：150%额定电流1分钟;

　　· 独创的多模式PLC运行功能，特别适合工业洗涤设 备、制造设备应用;

　　· 实用的多段速功能：提供编码、直接、叠加和个数选 择方式，特别适合于暖通行业应用;

　　· 强大的过程PID功能：两套参数，可根据运行频率进 行参数过渡;多种修正模式，可满足多种拉丝机、纺织、 造纸、印染行业等张力卷绕、同步控制的需求;具有自由PID功能，可取代外部PID控制器; · 具有强大的用户可编程模块;

　　· 丰富的扩展选件：编码器接口板、I/O扩展板、可参 数复制的操作面板(SB-PU70E)等。

　　在控制器选择方面，系统直接选用成熟的空压机控制 器MAM-6070MSD。其软件的功能与产品的经济性已经 达到系统的设计需求，无需二次开发。同时森兰变频器标 准配置RS485通讯接口，支持ModbusRTU通讯协议，与 MAM-6070MSD控制器的通讯接口只需要进行通讯线缆的连 接，进行通讯参数配置后就可以进行高效率的通讯控制了。

　　3 改造后需要注意的问题及采取措施

　　改造后需要注意以下三个问题：电动机的散热问题、 空压机的润滑问题和系统压力设定问题。针对这些问题， 系统采取了以下措施：

　　· 把系统压力设定为0.72MPa，以满足现场的生产工艺 要求;

　　· 把变频器运行频率下限设定为25HZ，这样既能满足空 压机散热和润滑的需要，又能最大程度地降低电能损耗。

　　4 运行效果及节能分析

　　经过技术改造，空压机从工频降压启动改为变频启 动，有效减小了启动过程中的冲击电流，使得设备运行更 为平稳。

　　在空压机启动后，系统会按照预设的主机变频压力 0.72MPa进行恒压运行。当系统压力超过设定的卸载压力 0.75MPa后，系统将自动进入卸载模式，确保整个系统的 安全与稳定。在主机0.72MPa的恒压运行状态下，如果系 统对气体的需求减少，变频器会自动调整运行频率以降低 能耗。当系统频率降低至下限值25Hz后，设备将继续运行 600秒。如果系统压力仍然保持在0.72MPa，系统将进入低 频过久停机状态。当系统压力低于供气加载压力0.60MPa 时，系统将自动重新启动，再次进入变频恒压运行状态。 通过这种方式可以看到，变频运行模式相较于传统的工频 模式具有更加优异的节能效果;在工频模式下加载电流约 为220A卸载时运行电流约为90A;然而在变频运行模式下 加载电流降低至约130A卸载时电流减少至约50A，这表明 变频改造后的空压机在节能方面具有显著的优势。