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江蘇吉泰科電氣股份有限公司提供
摘要：介紹空氣壓縮機控制工藝，提出電氣控制系統(tǒng)的控制策略,設(shè)計變頻器控制方案。系統(tǒng)采用極簡化的控制方式，取得滿意的運行效果。
關(guān)鍵詞：空氣壓縮機；變頻器；驅(qū)動器；壓力控制
一、 引言
現(xiàn)在常用的空氣壓縮機有活塞式空氣壓縮機，螺桿式空氣壓縮機（螺桿式空氣壓縮機又分為雙螺桿式空氣壓縮機和單螺桿式空氣壓縮機）；離心式壓縮機以及滑片式空氣壓縮機；渦旋式空氣壓縮機。 目前用到變頻器的空壓機多為螺桿式壓縮機，另外按照電機有同步和異步之分，這里我們主要介紹螺桿式壓縮機。
二、 空壓機的工作原理
1. 單螺桿空壓機工作過程分為吸氣、密封及輸送、壓縮、排氣四個過程。
當螺桿在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動,空氣由進氣口吸入，同時也吸入機油；
在輸送過程中齒溝嚙合間隙逐漸變小，油氣受到壓縮；
當齒溝嚙合面旋轉(zhuǎn)至殼體排氣口時，較高壓力的油氣混合氣體排出機體。
2. 雙螺桿空壓機是容積式壓縮機中的一種，空氣的壓縮是靠裝置于機殼內(nèi)互相平行嚙合的陰陽轉(zhuǎn)子的齒槽之容積變化而達到。轉(zhuǎn)子副在與它精密配合的機殼內(nèi)轉(zhuǎn)動使轉(zhuǎn)子齒槽之間的氣體不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化而沿著轉(zhuǎn)子軸線，由吸入側(cè)推向排出側(cè)，完成吸入、壓縮、排氣三個工作過程。
三、 吉泰科解決方案
GK600（空壓機專用）+空壓機控制器
GK800（空壓機專用）+空壓機控制器
GK800+觸摸屏
* 智能PID計算，變頻器內(nèi)部處理，使得壓縮機不需要頻繁加卸載，實現(xiàn)變頻運行；
* 內(nèi)置Modbus通訊，與空壓機控制器完美結(jié)合，提供準確的電壓、電流、頻率和功率，使得調(diào)試和使用簡單化；
* 提供完整的保護功能（電壓、電流、溫度、失速、對地、短路、風機、保養(yǎng)等保護），延長機器的使用壽命；
* 工藝化參數(shù)固化，使得調(diào)試簡單化，減少現(xiàn)場調(diào)試時間；
* 對電機的完美控制，降低電機的噪聲，提高電機的效率和降低電機的能量損耗；
* 提供直觀易懂的觸摸屏，實現(xiàn)空壓機所需的各項功能，方便用戶操作；
* 根據(jù)空壓機工藝要求，內(nèi)部參數(shù)固化；
* 根據(jù)客戶要求，將公司簡介寫入觸摸屏，也可提供客戶所需要的實時數(shù)據(jù)；
雙驅(qū)動 （GK800驅(qū)動主機+GK600驅(qū)動風機）
* 加入風機PID控制，進一步降低風機噪音，提高節(jié)能；
* 增加對風機的保護，風機故障后直接停機，使得主機不會溫度過高出現(xiàn)故障；
* 通過Modbus通訊，方便客戶獲取主機、風機運行參數(shù)。
以上使用GK800驅(qū)動器方案，均可使用同步電機，進行開環(huán)矢量控制
四、 吉泰科變頻器變頻驅(qū)動的控制工藝
變頻驅(qū)動方式下，控制器檢測空壓機的排氣壓力，根據(jù)“設(shè)定排氣壓力”值進行計算，控制變頻器的輸出頻率，使得排氣壓力穩(wěn)定在“設(shè)定排氣壓力”值的水平。當變頻器輸出頻率低于 50Hz 時，系統(tǒng)的效率高于工頻驅(qū)動方式。當實際反饋壓力大于或等于休眠判斷壓力時，開始進行休眠判斷計時，持續(xù)這種狀態(tài)時間到達休眠判斷時間后，空壓機會進入空久停機。在非持續(xù)的情況下，休眠判斷計時會自動清零。
吉泰科空壓機控制流程圖
五、 吉泰科控制機控制系統(tǒng)優(yōu)勢
1. 恒頻啟動
2. 分段壓力控制： 當其壓力大于分段壓力，頻率下降，壓力與頻率成線性變化。
3. 通過變頻器調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)整氣體流量，使電機的輸出功率與流量需求成正 比，保持電機高效率工作，功率因數(shù)高，無功損耗小，節(jié)電效果明顯；
4. 精準的PID響應(yīng)，對于顧客的需求量能做到同步。
5. 當采用永磁同步電機驅(qū)動時，具有：調(diào)速精度高、高性能、體積小、重量輕、控制系統(tǒng)簡單、節(jié)能效果明顯等特點。
六、 結(jié)束語
以上解決方案，已經(jīng)得到多個空壓機廠家認可，長期使用，運行平穩(wěn)，控制效果優(yōu)秀，獲得用戶好評。
關(guān)于吉泰科
吉泰科電氣以自主知識產(chǎn)權(quán)的電力電子技術(shù)和電機控制技術(shù)為基礎(chǔ)，致力于打造國際一流的技術(shù)平臺，以行業(yè)內(nèi)一流的產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案服務(wù)于國際、國內(nèi)的中、高端客戶。吉泰科一直圍繞客戶的需求持續(xù)創(chuàng)新，與合作伙伴開放合作，為客戶提供全方位的配套驅(qū)動解決方案，創(chuàng)造最大價值。目前其產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于驅(qū)動行業(yè)各中、高端場合。
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