空壓機(jī)變頻調(diào)速原理及配置方法：

        空壓機(jī)變頻調(diào)速原理，空壓機(jī)是一種傳送氣體的機(jī)械設(shè)備，是把電動(dòng)機(jī)的軸動(dòng)率轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w機(jī)械能的一種機(jī)械。交流電動(dòng)機(jī)通過皮帶帶動(dòng)空壓機(jī)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在氣缸內(nèi)把空氣進(jìn)行壓縮，然后通過管道輸送給用戶。這里假定用風(fēng)量不變，壓縮機(jī)輸出的壓力與氣缸運(yùn)動(dòng)頻率成正比，氣缸的運(yùn)動(dòng)頻率越大則輸出頻率越大，反之，氣缸的運(yùn)動(dòng)頻率越小與則輸出壓力越小，而氣缸的運(yùn)動(dòng)頻率與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為：

N=60F/P(1-S)

        其中，N為電機(jī)轉(zhuǎn)速，F(xiàn)為頻率，P為極對(duì)數(shù)，S為轉(zhuǎn)差率（0%~6%）。由轉(zhuǎn)速公式可見，只要設(shè)法改變?nèi)�相交流電�?dòng)機(jī)的宮殿頻率F就可方便改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速N。因此采用變頻調(diào)速來改變電動(dòng)機(jī)的宮殿頻率F也就改變了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)也改變了空壓機(jī)氣缸的運(yùn)動(dòng)頻率，進(jìn)而改變了空壓機(jī)輸出的氣體壓力，達(dá)到調(diào)節(jié)空壓機(jī)輸出氣體壓力的目的。

        從以上分析可以看出，空壓機(jī)輸出的氣體壓力與變頻器的輸出頻率成正比。因此，可以把空壓機(jī)的出口壓力變化通過壓力傳感器傳遞到數(shù)字PID調(diào)節(jié)器，再由PID控制變頻器輸出頻率的大小來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使空壓機(jī)出口風(fēng)壓保持恒定，達(dá)到節(jié)能目的。

        空壓機(jī)控制系統(tǒng)是由變頻器、調(diào)節(jié)器、傳感器、異步電機(jī)、數(shù)顯表、調(diào)節(jié)閥等元器件組成，其控制原理如圖1所示。壓傳感器檢測(cè)到空壓機(jī)出口風(fēng)壓傳給調(diào)節(jié)器根據(jù)設(shè)定壓力輸出一個(gè)4~20mA信號(hào)傳給變頻器，當(dāng)傳感器檢測(cè)到的壓力大于設(shè)定壓力，調(diào)節(jié)器輸出電流減小，變頻器頻率降低，導(dǎo)致空壓機(jī)轉(zhuǎn)速降低，輸出風(fēng)壓減小。當(dāng)輸出風(fēng)壓低于設(shè)定風(fēng)壓時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出電流增加，變頻器頻率增加，空壓機(jī)轉(zhuǎn)速增加，輸出風(fēng)壓也增加，達(dá)到自動(dòng)控制風(fēng)壓的目的。
 

 

        另外，空壓機(jī)在運(yùn)行過程中循環(huán)水溫不能過高，一般不能超過30℃。因此在系統(tǒng)中有一套自動(dòng)控制水溫系統(tǒng)，當(dāng)循環(huán)水溫度超過設(shè)定溫度時(shí)，報(bào)警器報(bào)警，同時(shí)溫度傳感器檢測(cè)到的信號(hào)傳給調(diào)節(jié)器，，調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)增加，通過異步電機(jī)對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，使水溫降低。空壓機(jī)系統(tǒng)還有油壓顯示回路，空壓機(jī)的油壓通過壓力傳感器送到壓力數(shù)字顯示表，顯示油壓的高低，并有油壓高低報(bào)警顯示。

空壓機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)電路原理

空壓機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖如圖2所示。

 

變頻器的端子連接說明

（1）R、S、T為變頻器的三相交流電源輸入端子，U、V、W為變頻電壓輸出端子。

（2）變頻器的界限端子R1、S1為控制電源引入端。在變頻器通電前，須事先對(duì)變頻器的有關(guān)功能進(jìn)行預(yù)置，故R1、S1應(yīng)接至變頻器主觸點(diǎn)KM1的前面。

（3）變頻器對(duì)外輸出控制端子IPF、OL和FU都是晶體管集電極開路門輸出。由KA1、KA2、KA3這三個(gè)繼電器分別控制3個(gè)交流接觸器：KA1控制KM1、KA1控制KM2、KA1控制KM3。當(dāng)KM1與KM2接通時(shí)，空壓機(jī)在變頻器控制下運(yùn)行，當(dāng)KM3接通時(shí)，空壓機(jī)在工頻電源控制下運(yùn)行。

（4）A、B、C為故障報(bào)警異常輸出端，正常時(shí)A-C間不通，異常時(shí)通。

（5）端子MRS，當(dāng)與公共端SD接通時(shí)（ON），變頻運(yùn)行和工頻運(yùn)行切換有效，不通時(shí)（OFF）操作無效。

（6）端子CS，當(dāng)與公共端SD接通時(shí)（ON），變頻運(yùn)行，不通時(shí)（OFF）工頻運(yùn)行。

（7）端子STF，當(dāng)與公共端SD接通時(shí)（ON），電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，不通時(shí)（OFF）電動(dòng)機(jī)停止。

（8）端子OH，當(dāng)與公共端SD接通時(shí)（ON），電動(dòng)機(jī)正常，不通時(shí)（OFF）電動(dòng)機(jī)過載。

（9）端子RES，當(dāng)與公共端SD接通時(shí)（ON），初始化，不通時(shí)（OFF）正常運(yùn)行。

（10）端子RT，當(dāng)與公共端SD接通時(shí)（ON），進(jìn)入PID運(yùn)行狀態(tài)，不通時(shí)（OFF）PID不起作用。

空壓機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)工作過程

（1）       首先使旋鈕開關(guān)SA2閉合，接通MRS，進(jìn)行切換。這時(shí)，繼電器KA1、KA2吸合，KM2通電。

（2）       按下按鈕SB1，KM1吸合，變頻器接通電源和電動(dòng)機(jī)。

（3）       閉合旋鈕開關(guān)SA1，變頻器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，開始軟啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使電機(jī)緩慢升速至給定壓力位置穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）       當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，“報(bào)警輸出”端Ａ-C之間接通，繼電器KA0吸合，其動(dòng)斷觸點(diǎn)使端子CS斷開，運(yùn)行進(jìn)行變頻和工頻之間的切換；同時(shí)蜂鳴器和指示燈進(jìn)行聲光報(bào)警。

（5）       繼電器KA1、KA2斷開，KA3吸合，使接觸器KM1、KM2斷開，KM3吸合，進(jìn)行由變頻運(yùn)行轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行的切換。

（6）       操作人員按SB3，可解除聲光報(bào)警，并對(duì)變頻器進(jìn)行檢修。
 

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作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī)  空壓機(jī)修訂日期：2011-08-08
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