移动式变频螺杆空压机如何设计
移动式变频螺杆空压机的设计
永磁电机直接传动系统
为了更大程度上提高可靠性和降低运行周期成本 , 一个移动式变频螺杆空压机目标就是 : 空间足够小、 出气足够大、 耗能足够低。与螺杆空压机的传统改造不同 , 移动式空压机由于空间的限制 , 必须考虑到体积和出力的问题。在传统的设计中 , 都会使用齿轮箱进行减速控制和提高转矩 , 但是现在采用了永磁电机进行直接传动空压机螺杆 ( 如图 3 所示 ) 。
在通常的空压机传动中 , 齿轮电机的同步速度通常都是在 1500 r/min, 然后通过选择合适的齿轮比就可以获取合适的螺杆运行速度。而在直接传动系统中 , 永磁电机的额定转速通常是在 300 r/min到 600 r/min 。永磁电机定子的绕组基本上是跟异步电机的一模一样 , 但它能比异步机达到更高的电流负载能力。
图 3 永磁传动与传统传动的比较
对于移动式空压机来说 , 从图 3 就可以看出 , 采用永磁电机后其空间所占位置大幅度降低 , 即从长度 A 下降到长度 B 。由此 , 用户将从直接传动中获益 , 其好处至少有 : 由于采用更少的机械传动部件可以使工厂节省工程施工成本和安装费用 ; 直接采用同步电机 , 降低了转矩脉动 , 能更好地保证空压机运行可靠性 ; 更少的机械传动部件使得设备具有更高的可靠性 ; 由于采用更少的零部件使得系统更加简单 , 维修成本也大为降低。
PI D 方案设计除了直接传动设计之外, 移动式变频螺杆空压机在设计中还应满足以下要求 :
(a) 电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定 ,压力波动范围不能超过 ± 0 1 02 MPa;
(b) 系统具有开环和闭环两套控制回路;
(c)在用电气量小的情况下 , 变频器处在低频运行时 , 应保障电机绕组温度和电机的噪声不超过允许的范围。
根据上述原则 , 可以给出如图 4 所示的方案 , 本方案中 , 由变频器、
压力变送器、 电机、 压缩机、 PI D控制器等组成压力闭环控制系统能自动调节电机转速 , 使储气罐内空气压力稳定在设定范围内 , 进行恒压控制。反馈压力与设定压力通过 PI D 控制器或者变频器的内置 PI D 工作方式下进行比较运算 , 实时控制变频器的输出频率 , 从而调节电机转速 , 使储气罐内空气压力稳定在设定压力上.
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