近幾年，節(jié)能減排逐漸走進(jìn)人們的視線。是提供供氣壓力的主要設(shè)備之一，同時也是用電大戶之一，因其電機容量較大，且常年連續(xù)運行，一般空壓機的用電成本占到使用成本的70%以上。因為生產(chǎn)情況的變化、工人的交替、使用氣量不確定，空壓機易出現(xiàn)頻繁加卸載，造成能源的浪費。同時，隨著工業(yè)自動化水平的不斷進(jìn)步，對產(chǎn)品的自動化及智能化要求越來越高。如何提高使用效率、降低使用成本已成為用戶的關(guān)注點。
為配合實現(xiàn)寶勝集團的"國際化、高端化、產(chǎn)品化、信息化"的戰(zhàn)略目標(biāo)，為廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有空壓機做節(jié)能改造，特別設(shè)計了一套智能聯(lián)控系統(tǒng)(三臺螺桿空壓機配一套智能控制柜，下面簡稱VCS-3)。設(shè)想的基本要求如下：(1)可以輪流選擇三臺空壓機處于變頻調(diào)速模式，選擇自動根據(jù)系統(tǒng)壓力智能調(diào)速;(2)可以輪流選擇三臺空壓機處于固定轉(zhuǎn)速模式，實現(xiàn)星三角工頻運行，確保VCS故障時也能保證空壓機正常運行;(3)VCS可實現(xiàn)對空壓機的真正軟起，啟動無電流沖擊。
具體實施方案
三臺空壓機主電機均為132kW，改造前空壓機主電機一直在全速運行，氣壓一直上升，當(dāng)達(dá)到卸載壓力時(根據(jù)用氣需要設(shè)定，一般比實際需要的壓力高0.1bar)，空壓機卸載運行;當(dāng)壓力到達(dá)設(shè)定的加載壓力時(根據(jù)用氣需要設(shè)定，一般比實際用氣壓力低1bar)，空壓機加載運行，造成加載壓差損耗和空載損耗。(排氣壓力升高會產(chǎn)生額外的功率損耗，壓力每升高1bar消耗功率增加7%左右。)
PID調(diào)節(jié)
根據(jù)設(shè)計要求，在不改變原空壓機電控部分基礎(chǔ)上增加一套智能控制柜，通過排氣端反饋的壓力信號的大小來控制3臺空壓機的啟停。
VCS-3系統(tǒng)采用PID恒壓控制，通過排氣端的反饋壓力與控制系統(tǒng)的設(shè)定壓力進(jìn)行比較。根據(jù)實際差值大小按既定的PID控制模式運算，調(diào)整主電機的運行轉(zhuǎn)速，能滿足不同工況條件下的運行，讓空壓機處于變頻的佳使用模式區(qū)間，從而實現(xiàn)恒壓供氣、節(jié)能的目的。
當(dāng)系統(tǒng)首次開機時，外部反饋壓力為零，VCS-3系統(tǒng)變頻啟動1#空壓機。持續(xù)運行一段時間后，如果反饋壓力小于設(shè)定壓力，系統(tǒng)自動將1#空壓機切換到工頻運行模式，同時變頻啟動2#空壓機，以此類推。
當(dāng)外部反饋信號高于設(shè)定壓力時，后開啟的3#空壓機變頻運行，直至設(shè)定的下限頻率。持續(xù)運行一段時間后，反饋壓力仍然高于設(shè)定壓力，則1#空壓機休眠運行;當(dāng)反饋壓力低于設(shè)定壓力時，3#空壓機運行頻率上升，直至壓力穩(wěn)定，保證系統(tǒng)優(yōu)化運行。
工變頻切換
電氣系統(tǒng)采用工變頻切換旁路設(shè)置、輪換變頻控制，保持原有空壓機運行模式，不改變既有空壓機運行模式，可以通過VCS-3控制面板進(jìn)行變頻/工頻的運行方式選擇和設(shè)定開機順序。
空壓機變頻運行時，可減少主電機啟動時對電網(wǎng)及設(shè)備的沖擊，同時增加啟動力矩，使電機啟動更平穩(wěn)。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時，可通過人機操作界面將空壓機從變頻模式切換到工頻模式，使空壓機工頻運行，不影響用戶使用，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
