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迈凯诺KE300A变频器在空压机解决方案

一、空压机说明

空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备。作为基础工业装备，空压机在冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等几乎所有的工业行业都有广泛的应用。空压机占大型工业设备(风机、水泵、锅炉等)耗电量的15%。由于结构原理的原因，大部分空压机自身存在着明显的技术弱点。当输出压力大于一定值时，自动打开泄载阀，使异步电动机空转，严重浪费能源;异步电动机易频繁的启动、停止，影响电机的使用寿命，空压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大;工作条件恶劣，噪音大;自动化程度低，输出压力的调节是靠人为调节阀的开度来实现的，调节速度慢，波动大，不稳定，精度低。

二、系统简介

变频电气系统由一台KE300变频器、压力传感器、其他外围组件等组成。

（1） KE300采用开环矢量控制，以适应高低频转矩输出需求；

（2）系统采用PID控制，整个控制过程如下：用气需求↑ —— 管路气压↓—— 压力设定值与返馈值的差值↑ —— PID输出↑ —— 变频器输出频率↑ —— 空压机电机转速↑ —— 供气流量↑—— 管路气压趋于稳定。

（3）压力传感器提供0-10V（或4-20mA）信号，作为PID给定值，从KE300的模拟量输入AI接入。

（4）启、停信号由中控系统给出，KE300可通过模拟量输出端子AO提供模拟量输出信号，并接入至中控系统以实时观察压力波动。同时可通过继电器输出提供故障告警信号。

（5）可考虑配置工频旁路，以保证生产连续性。

可参考的端子接线图如下图所示：

迈凯诺KE300A变频器在空压机解决方案1.jpg

三、方案优势

（1）有功节电，在空压机转速降低的情况下，有功节电（有功节电的意义在于可以直接节约电费开支，降低生产成本。）明显。

（2）提高网侧功率因数，无功节电明显，无功节电的意义在于降低车间供电母线的线路损耗，降低车间配电变压器的二次电流，节约的无功电流可以出让给电网中新安装的设备，从而化解了新增设备后的车间配电变压器增容问题。同时，无功电流的减少可以降低电力变压器的运行温升，从而延长电力变压器的使用寿命

（3）平稳的重载启动。KE300系列变频器低频响应好，加上功率裕量大，完全可以满足低频运转时的转矩需求。因此完全适用于“重载启动”。

（4）延长机械寿命。空压机转速的降低，空压泵运行磨损减少，具有延长空压机寿命的效果；同时，空压机油路的泄漏大为减少，减轻对环境污染的压力

（5）油温升降低，这对于夏天高温环境下，空压机工作压力降低的缺点是一种很好的应对措施。

（6）降低噪音。可明显改善现场作业环境，为职业卫生管理中环境噪音污染治理提供有效手段。

（7）优越的软启动、软停止特性。KE300变频器的启动、停止时间是任意可调的（0～10min），也就是说启动时的加速度和停车时的减速度是任意可调的，同时为了平稳启动，还可以匹配其具备的S型加减速时间，这样可以将空压机启停时产生的冲击较大幅度减少。

注意事项：为保证空压机油路的正常性，一般将变频器的运行下限频率限制在20Hz以上。

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