引言：
空氣壓縮機(jī)是一種利用電動(dòng)機(jī)將氣體在壓縮腔內(nèi)進(jìn)行壓縮并使壓縮的氣體具有一定壓力的設(shè)備。它的用途廣泛，可以用于冶金、機(jī)械制造、礦山、電力、紡織、石油化工等各個(gè)行業(yè)。空壓機(jī)占大型工業(yè)設(shè)備(風(fēng)機(jī)、水泵、鍋爐、空壓機(jī)等)耗電量的15%。經(jīng)考察，大部分空壓機(jī)自身存在著以下幾個(gè)缺點(diǎn): (1) 當(dāng)輸出壓力大于一定值時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)泄載閥，使異步電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，嚴(yán)重浪費(fèi)能源。 (2) 異步電動(dòng)機(jī)易頻繁的啟動(dòng)、停止，影響電機(jī)的使用壽命。 (3) 工作條件惡劣，噪音大 。(4) 自動(dòng)化程度低，輸出壓力的調(diào)節(jié)是靠人為調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，調(diào)節(jié)速度慢，波動(dòng)大，不穩(wěn)定，精度低。(5) 空壓機(jī)工頻啟動(dòng)電流大，對(duì)電網(wǎng)沖擊大，電機(jī)軸承磨損大，設(shè)備維護(hù)量大。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)采用變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)螺桿式空氣壓縮機(jī)的節(jié)能改造方案，經(jīng)分析，該方案自動(dòng)化程度高，節(jié)能效果顯著，實(shí)用性好。
奇電變頻器QD200的特點(diǎn)：
QD200 是奇電變頻器QIROD家族中的一員，具有自身的優(yōu)點(diǎn)。QD200 是柜掛式變頻器，功率范圍0.75KW~500KW，進(jìn)線(xiàn)電壓為380V~480V的電壓等級(jí)，控制方式為無(wú)速度傳感器的矢量控制 (sensorless vector control) 和矢量控制。無(wú)速度傳感器的矢量控制是矢量控制的一種，只是沒(méi)有速度傳感器，通過(guò)電機(jī)模型的計(jì)算來(lái)估測(cè)電動(dòng)機(jī)的速度反饋值。無(wú)速度傳感器的矢量控制的控制精度和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能不如帶速度閉環(huán)的矢量控制，但也有系統(tǒng)簡(jiǎn)單，無(wú)需維護(hù)速度傳感器，價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于風(fēng)機(jī)泵類(lèi)電機(jī)。傳統(tǒng)的V/f 控制也無(wú)需速度傳感器，但對(duì)于大功率的風(fēng)機(jī)泵類(lèi)電機(jī)，如用V/f 控制無(wú)電流環(huán)控制，容易引起電流的波動(dòng)。無(wú)速度傳感器的矢量控制，不僅有速度閉環(huán)而且有電流閉環(huán), 電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電流更穩(wěn)定。QD200 具有豐富的客戶(hù)端子，包括8 路數(shù)字量輸入(LI1~LI8)，2 路模擬輸入(AI)，2 路繼電器輸出(TA)， 2 個(gè)模擬輸出(AO)，5V 輔助電源用于模擬給定輸入，24V 輔助電源用于數(shù)字量輸入，所有的LI/TA ，AI/AO 都可以自由編程定義功能。
MODBUS 接口是QD200 的標(biāo)準(zhǔn)配置，無(wú)需選件。通過(guò)MODBUS 可以將QD200 連接到更高層的自動(dòng)化系統(tǒng)。
QD200系列變頻器內(nèi)置有PID功能，操作比較靈活，控制接口有多種方式，可以采用硬接線(xiàn)方式、也可以采用通訊方式。
方案優(yōu)勢(shì)：
系統(tǒng)簡(jiǎn)介：
在這個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)具有變頻和工頻兩套控制回路。 在原先的工頻啟動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加變頻器控制系統(tǒng)，保證空壓機(jī)在變頻器出現(xiàn)故障后能夠工頻啟動(dòng)，不影響生產(chǎn)。通過(guò)變頻器內(nèi)置的PID功能，實(shí)現(xiàn)空氣壓縮機(jī)的恒壓控制，電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)能夠保持儲(chǔ)氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動(dòng)范圍不能超過(guò)±0.2bar。
技術(shù)參數(shù)
| 變頻器技術(shù)參數(shù) | 設(shè)備配置 | |
 型號(hào)：QD200-110RG-T4 | 輸出電流：215A | QD200 變頻器一臺(tái) |
| 輸入電壓：3相，380-480V | 頻率范圍：0-400Hz | 110kW 空氣壓縮機(jī)柜一個(gè) |
| 輸入頻率：50/60Hz ±5% | 過(guò)載能力：150%,60 秒 | 壓力變送器 |
| 輸出功率：110KW | 環(huán)境溫度：-10-40°C | |
| 輸出電壓：0-480V(最大值由輸入電壓決定） | 防護(hù)等級(jí)：IP20 | |
現(xiàn)場(chǎng)使用情況：
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)空間情況，一臺(tái)QD200系列變頻器安裝于控制柜外，變頻器安裝及現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)如圖所示
運(yùn)行效果：
采用QD200變頻器的空氣壓縮機(jī)變頻改造系統(tǒng)已投入運(yùn)行兩年多，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益：
控制裝置運(yùn)行可靠，故障率低；
空氣壓力平穩(wěn)，使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在±0.2bar范圍內(nèi)，有效地提高了工況的質(zhì)量；
增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，降低了空壓機(jī)的噪音，使壓縮機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)；
經(jīng)濟(jì)效益顯著，能源成本降低44.3%，維護(hù)成本顯著減少，實(shí)際運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，一年可節(jié)電 65.19萬(wàn)度。以每度電0.3元計(jì)算， 約節(jié)約電費(fèi)19.56萬(wàn)元。節(jié)省電費(fèi)約20%以上，約半年即可回收投入的資金。
客戶(hù)收益：
管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定，不隨用氣量的變化而變化，提高了供氣質(zhì)量；
對(duì)設(shè)備的沖擊減少，維護(hù)和維修量也跟隨降低，降低了維修費(fèi)用；
節(jié)能效果顯著，約半年可全部回收采用變頻器控制系統(tǒng)增加的投資.