根据原来的水泵在当初设计时是按照深井�*瓷杓疲衷诘墓┧缓芨撸吮霉ぷ魇钡母涸厍幔梢匀衔欠缁*喔涸兀虼宋颐蔷龆ㄓ梅缁*�*用变频器进行变频改造。
引言
空压机在工业生产中有着广泛的应用，种类有很多，但其供气控制方式大多采用的是加、卸载控制方式。该供气控制方式虽然动作原理简单，但存在电能浪费大，供气压力不稳定，进气阀容易损坏等诸多问题。根据**节能减排的要求，大多数企业都采用*新的电力电子技术和自动控制技术来实现设备低耗高效的生产运行。
变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于*体的高科技技术。它以很好的调速、节能，可靠，高效的特性，在风机水泵，过程控制，机械设备等各行各业中获得了广泛的应用，并且由于具有软启动性能，可以减少对电网，设备和电机的冲击，延长设备和电机的使用寿命。特别是在空压机控制系统中，如果采用高质量的变频器，既提高了设备的调节精度，改善了空压机的生产工艺，又实现了节电节能，降低了维修维护成本，减少了工人的劳动强度，已经愈来愈受到工矿企业的技术人员和管理人员的重视。
*.空压机改造前的运行状况
某企业原有2台132KW空压机，设备改造之前，两台空压机*用*备，总是工作在工频状态，起动方式为自耦变压器降压起动，压力控制采用上下限的两点式控制方式，即空压机气缸内压力达到设定上限时，空压机通过本身的油压关闭气阀;当压力下降到设定下限时，空压机打开进气阀。由于生产过程中用气量的变化，空压机也频繁地加载和卸载。空气压力的变化范围比较大，压力也不稳定。这是因为空气压缩机的电机本身不能调速，所以不能直接通过压力的变化来调节电动机的转速，以达到所需要的空气流量。
另外，由于自耦变压器起动时间过长，电机不允许频繁工频起动，造成在用气量少的时候，甚至是在*定时间内不用气的时候，电机仍然要长时间的空载运行，造成了电能上的巨大浪费，给企业增加了成本。因此，该公司经过认真的技术研讨，决定对该厂的空压站进行变频节能改造。
二.原空压机系统存在的问题分析：
1.主电机虽然以自耦变压器降压起动，但起动时的电流仍然很大，对空压机、电动机和电网都有很大的冲击，会影响电网的稳定及其用电设备的运行安全。
2.采用自耦变压器降压起动时，存在起动时间过长，不能频繁地起动，且故障率较高，因此自耦变压器的维修和维护成本比较大。
3.空压机长时间连续运行，在空载过程中不产生压缩空气，所以电动机处在空载状态时，会给企业造成巨大的电能浪费。
4.当压力达到*大*限值时，空压机关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种加载的调节方法要造成很大的能量浪费。
5.气压稳定性差和由于频繁加、卸载导致执行元件（进气阀、放气阀）的频繁动作而加速了阀门的磨损，会增加维修工作量和维修费用。
6.主电机在工频运行状态下使空压机运行时噪音很大。
三.空压机变频改造实施方案
系统参数：
额定功率 132 kW
额定电压 380V
额定电流 250A
额定转速 l485 rpm
变频器 西班牙PE电气公司的SD700系列变频器，型号是SD7025052
本系统采用压力闭环调节方式，通过变频器的控制面板设定空气压力定值，在储气装置上安装*个压力传感器。将空气压力信号转换为4～20mA的电流信号，反馈到变频器内部的PID调节器，调节器将该电流值与压力定值进行比较运算，然后输出控制信号，变频器再根据此信号输出频率，调节电动机的转速，使空气压力保持稳定;在用气量小的时候，变频器将减少频率输出，直至电机停止运行，这样空压机始终保持在节电运行状态。 另外，采用该方案后，空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来起动，实现了软起动，避免了在频繁起动时，起动电流对空压机，电动机和电网带来的冲击。同时，该方案可保留原有的控制系统，增加工频与变频切换功能，做到工频/变频互锁切换，当变频器发生故障时，利用原工频系统运行。变频器的接线图参考如下：
四.变频器节能改造后的效益分析
1.延长压缩机的使用寿命
变频器从低频起动压缩机，由于起动加速时间可以调整，从而减少起动时对压缩机的机械部件所造成的冲击，增强了系统的可靠性，延长了压缩机的使用寿命，减少了维修量。
2.减小对电网的冲击
变频控制能够减少起动时电流波动，适合较为频繁地起动，可以将起动时对电网和其它设备造成的影响减少到*小。
3.降低了空压机的噪音
空压机改造工程安装完毕后，运行稳定，空压机振动和噪声大减低。
5.提高压力控制精度
变频控制系统具有精确的压力控制能力，使压缩机的空气压力输出与用户生产所需的用气量相匹配，压力波动很小，改善了生产工艺，确保了供气量的稳定。
6.节约电能
根据用气量需求来调节电动机的运行速度，且在不用气的生产间歇，停止压缩机电机运行，使得压缩机始终处于*经济的运行状态，避免了改造前压缩机频繁加载，卸载以及长期空转造成的电能浪费，节约了企业的生产成本。实际运行后的节电分析如下：
改造前，空压机加载运行时的电流245A，卸载时运行电流105A。全天实际生产时间累计达14小时，生产间歇和换班时间累计大约10小时;改造后，生产状态下，空压机频率基本上在35～42Hz，运行电流平均125A;在生产间歇和换班情况下，空压机可以停止运行，基本上*空转运行情况。
用电量分析：全年按300天计算，
改造前:
加载运行时W1=1.732xIxUxT1/1000 =1.732x245x380x14/1000 =2257 kWh
卸载运行时W2=1.732xIxUxT2/1000 =1.732x105x380x10/1000 =691 kWh
全天耗电W=W1+W2=2948 kWh
改造后：
压力可调节时W=1.732xIxUxT/1000 =1.732x125x380x14/1000 =1152 kWh
因此，每天可以节电△W=2948-1152=1796 kWh，每度电按0.5元来计算，全天节省电费898元，全年按300天生产计算，全年可以节电269400元。整个系统的全部改造费用是15万元，预计7个月即可以收回成本;而在接下来的每*年里，可以直接给企业创造经济效益将近26万元左右。
五.SD700变频器的特点
1. 全面的谐波抑制
为了有效降低电网中高次谐波分量，减小高次谐波和电磁干扰对其他设备（比如现场的仪器仪表）的影响，所使用的大功率变频器必须满足工业场合下EMC电磁兼容性的要求，即将电磁干扰和谐波控制在*定范围内，确保整个系统的安全可靠的运行。
PE公司的SD700系列变频器采用了内置的交流进线电抗器，内置的EMC滤波器，内置的dv/dt输出滤波器，全面有效地抑制了谐波和电磁干扰的影响，变频器柜体采用带绝缘层的2mm厚的镀锌钢板，*符合EMC工业场合应用的标准。下图所示为PE公司380V，132KW变频器的内部拓扑结构：
2.高过载能力
空压机是大惯量负载，这种负载特点很容易引起变频器起动时出现过流自保护的情况，这样有必要选择大**变频器，并在允许的条件下调节加减时间来满足生产要求。SD700系列变频器的过载能力达到额定值的150%，持续时间达到60秒，可以充分满足大惯量的重载场合的应用。
2. 全面的保护功能
SD700具有全面的电机和变频器的保护功能，对电机过载，电机三相不平衡，过电流，过电压，温度过热等故障可以起到全面的保护作用，并且具有故障预防控制功能，避免和减少不必要的故障停机，确保设备的正常生产。
3. 适合恶劣环境
SD700全系列变频器的线路板均采用了绝缘涂层，包括线路板上每*个元器件的管脚和焊盘都带有绝缘涂层，*可以适应潮湿和导电粉尘等恶劣的环境要求。
5.50°C高温运行不降容
采用了高效的散热片，即使在50°C高温环境下重载满负荷地运行，也不会降低变频器的驱动能力。
6.适应较大的电压波动
输入电压波动范围可达-20% 至+10%，欠压持续时间可达60秒，适应*定范围和*定时间内电源电压的波动。
7.维护快速简单
PE公司SD700系列变频器全功率段采用的都是同*种控制板，电源板和IGBT驱动板;*特的“同平面存取”的结构设计，能够实现快速简单的维护与更换工作，加上PE公司SD700系列变频器的三年质保，*可以实现维护简单，稳定可靠的运行要求。
六.结束语
采用了SD700系列变频器改造后的节能控制系统，在空气压缩机上得到了良好的应用，它*方面实现了节电节能，降低了维修维护成本，另*方面提高了设备的压力调节精度，改善了空压机的生产工艺，企业的经济效益和生产效率得到显著地提高。