東元F510系列變頻器應(yīng)用于空壓機
一．概述
空壓機是各種工廠、筑路、礦山及建筑行業(yè)的必備設(shè)備，主要用來提供源源不斷的具有一定壓力的壓縮空氣。傳統(tǒng)空壓機主要以工頻運行，采用加載—卸載閥來控制空壓機的供氣，由于頻繁加載、卸載不僅浪費電能而且增加設(shè)備的機械磨損，并且加載是一個突然的過程，會對設(shè)備和電網(wǎng)造成較大的沖擊。因此對設(shè)計變頻式空壓機逐漸成為市場趨勢。
目前變頻式空壓機大部分仍采用通用變頻器搭配普通異步電機的方式實現(xiàn)，這種搭配方式雖能實現(xiàn)一定的節(jié)能，但設(shè)備體積龐大、電機無法高速運行，電機效率較低，且在頻繁加卸載的情況下電機易出現(xiàn)過載報警。
東元集團近期推出高性能電流矢量型變頻器F510，搭配IPM電機應(yīng)用與空壓機行業(yè)解決了普通變頻式空壓機的上述問題，使空壓機效率更高，更節(jié)能。
二．產(chǎn)品特色
1.目前國內(nèi)應(yīng)用于空壓機行業(yè)的IPM電機按照結(jié)構(gòu)不同基本分兩類，標準IPM電機，空壓機機頭直接連接的一體式IPM電機。IPM電機應(yīng)用于空壓機具有以下特點：
A：電機冷卻效果和運行可靠性好；
B：變速范圍大，變頻范圍從25%-100%（普通變頻從50%-100%）；
C：在整個變速范圍，電機的效率及功率因素幾乎不變；
D：電機可無限制地起、停。不會造成電機溫升增高，電流增大；
E：IPM電機磁通量是普通電機的三倍，從而使同功率下電機的長度可縮短至1/3，從而縮小空壓機體積。
圖 1 標準IPM電機
圖 2 一體式IPM電機
2.F510系列變頻器
F510是東元新開發(fā)的一款高性能電流矢量型變頻器，廣泛應(yīng)用于暖通、水處理、壓縮機等行業(yè)，功率范圍3.7～600KW，主要特點如下，
A：全系列內(nèi)置RS-485接口，支持Modbus通訊協(xié)議；
B：內(nèi)置PMSLV模式，可直接驅(qū)動SPM、IPM等伺服電機；
C：可通過參數(shù)調(diào)整，應(yīng)對電源電壓較低和不穩(wěn)定的場合，保證變頻器正常運行。
圖 3 F510系列變頻器
三．螺桿式空壓機工作原理
以單螺桿空壓機為例說明空氣壓縮機工作原理，如圖1所示為單螺桿空氣壓縮機的結(jié)構(gòu)原理圖。螺桿式空氣壓縮機的工作過程分為吸氣、密封及輸送、壓縮、排氣四個過程。當螺桿在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動時，螺桿與殼體的齒溝相互嚙合，空氣由進氣口吸入，同時也吸入機油，由于齒溝嚙合面轉(zhuǎn)動將吸入的油氣密封并向排氣口輸送；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。
采用變頻器可通過改變螺桿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的方式來改變排氣量，當用氣量發(fā)生變化時，變頻器改變轉(zhuǎn)速的方式調(diào)節(jié)空壓機的排氣量，達到排氣 壓力恒定不變，并節(jié)約能源的目的。
圖 4 螺桿式空壓機工作原理
四．F510應(yīng)用于空壓機調(diào)試步驟
4．調(diào)試步驟
⑴ 根據(jù)工藝要求，完成F510系列變頻器與控制器和IPM電機之間的配線；
⑵ 將電機銘牌參數(shù)（額定功率、額定電壓、額定電流、電機極數(shù)、額定轉(zhuǎn)速等）輸入F510變頻器22—組參數(shù)，然后執(zhí)行電機參數(shù)自學(xué)習(xí)22-21=1；
⑶ 自學(xué)習(xí)成功后，設(shè)置00-02=1、00-05=1、00-13=30、00-014=20、00-15=20、09-02=3、09-03=1等常用參數(shù)，啟動設(shè)備即可正常運行。
⑷ 設(shè)備運行正常后根據(jù)實際的用氣要求，適當調(diào)節(jié)控制器P、I參數(shù)，保證氣管出口壓力恒定。
圖5 F510變頻器接線圖
五．典型客戶
目前成功使用東元F510系列變頻器 + IPM電機應(yīng)用在空壓機行業(yè)的主要客戶有，
⑴ 杭州仕邁（F510 + 一體式IPM）
⑵ 泉州華達（F510 + 分體式IPM）