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摘要:
威科达变频器以成熟的矢量控制技术,在恒转矩典型负载上的典型应用,根据ATLAS COPCO空压机的技术特点,以成熟的经验提出了变频改造同时需要改进的其他环节.
关键字：
威科达变频器，ATLAS COPCO 空压机，加卸载，油路系统，设备安全ATLAS COPCO空压机
根据我们的了解，在中国的许多城市，很多大型企业供气设备选择多为ATLAS COPCO系列产品，特别在深圳，其设备在同行业里占有率达到74%（2005年统计数据），由于其设备可靠性能高，运行维护未受到足够的重视，设备零部件更换或维修费用甚高，因此也是众多厂家设备管理降内耗的的重点。同时大功率耗电费用也是厂家一笔巨大的开支。
关于空压机的节能
一般厂家在设计空压机的装机容量时，都是按照厂里的最大生产工况来考虑的，而普通情况下，由于各种原因，只能用到产能的60%—80%。这个因素是节能空间之一；
空压机的加卸载是空压机运行工况的一个重要性能，加载时间和卸载时间是空压机运行的重要参数，加载过程是负载需求较大情况，此时监测电机运行数据并记录，卸载过程是负载需求较小的情况，此时监测电机运行数据并记录。从数据比较可以看出，加卸载有着不同的电能量消耗，而加卸载是由于出口供气压力波动产生的，调节电机转速取消加卸载过程，达到恒压供气的目的，如果一台空压机的加载率达到或者超过了80%，那么它的节能空间是很小的，没有改进的必要，这个因素也是节能改造空间之一。
空压机节能技术改造一直来受到同行的重视和讨论，我公司从2003年开始涉足空压机行业节能技术改造，特别是在大功率的ATLAS COPCO空压机设备改造上有了成熟的经验，由于ATLAS COPCO空压机设备的特殊性，为了保证设备的安全，在降低整机运行转速时，设备油路系统和其他冷却循环系统必须做一定的技术检测和硬件改进，这一改进决定了设备变频技术改造的成功性和以后长期运行的可靠性。
变频节能技术改造的关键点
变频器的性能
威科达变频器经过长达数年的变频技术研究和变频结构技术开发，在变频矢量技术方面已经取得成功并在多个领域得到良好的应用效果，如今的威科达变频器已拥有VS，V5，V6，V7四个系列多种领域专用产品，由于空压机是恒转矩负载特性，所以我们选用性能和性价比都很优良的V7系列产品。
整体设计的控制
变频技术改造整体控制要考虑到设备运用的安全，保留原来的工频电气回路，实现工变频无忧切换。同时在保护回路上考虑各种工况下的可靠性。
设备油路系统和冷却循环系统
设备油路系统和冷却循环系统的改进是空压机变频改造成功的要点，根据不同的设备状况和ATLAS COPCO系列油路系统情况做必要的硬件改进，保证在低速运行状态设备的运行长期稳定。
解决方案
空压站如何配置才能达到经济运行
如果空压站中有多台空压机，那么只需要配置一台变频空压机，也就是将一台空压机改造成变频机，并同其它的普通空压机配合使用即可达到节电的目的。当生产所需的耗气量少于一台机的产气量，只需要运行变频空压机供气，如果耗气量多于一台机的产气量，就需要启动普通空压机，并使其一直加载运行，同变频空压机配合使用；变频机仍将随着耗气量的变化来调节排气量，达到节电的目的。
控制方式
空压机的运行控制仍然由空压机的本机电脑控制，电脑控制器对空压机原有的保护功能、加卸载方式不变。
空压机的电机转速，由安装在储气罐上的压力变送器将电压信号传送给变频器，变频器根据气压变化的趋势改变输出频率控制空压机电机的转速。
空压机本机电脑的控制参数的设定必须和变频器控制参数的设定相协调，否则将达不到节电目的或节电效果不理想，还可能对空压机的机械方面造成不利影响。
操作方式
改造后的空压机操作，仍然保持在本机电脑控制器上操作开机、停机。
压缩机参数的查看和修改都在本机电脑控制器上。电脑控制器原有功能不改变。
如果要修改设定的工作压力，则必须在本机电脑和变频器上同时修改，还可以用电位器外部输入的方式调节给定压力。
改造的具体项目
更换ATLAS专用的油系统及油压控制装置，将油压稳定在正常范围内（1.8-3.5巴）。增加主电机的温度保护及反转保护功能。加装冷却风扇，以保持电机良好的冷却，使电机线圈温度不超过95℃，电机表面温度不超过80℃。
使用恒转矩或重载变频器。
变频器的输出频率可设定在最高50Hz最低20 Hz。
节能分析(以两台110KW的空压机技术数据分析为例)
空压机目前的运行时间及加载率
改造前每年用电量
每年的用电量按下列公式计算：
加载用电 ＝每年总运行时间×加载率×加载功率
空载用电 =每年总运行时间×卸载率×卸载功率×1.5
改造后变频空压机的平均频率
对一台ZT110空压机进行变频改造。
设定： H=每年运行时间
C1=变频机的平均排气量
C=单台空压机的额定排气量
P=改造前的平均加载率
改造前系统的平均耗气量为：1C×P =1C×50％＝50％C改造前的平均耗气量＝改造后的平均耗气量，所以： C1＝50％ C也就是说变频空压机的排气量达到原额定排气量的50%就可满足生产。所以变频空压机的平均工作频率维持在25Hz。
改造后每年空压机的用电量
变频空压机的耗电量和排气量成正比。
每年用电量计算：
空载用电 = 同时运行台数×每年运行时间×卸载率×卸载功率×1.5
加载用电 = 同时运行台数×每年运行时间×加载率×电机功率
加载压力波动减小可少用电 = 同时运行台数×每年运行时间×加载率×电机功率×0.04
(注：0.04的系数是因为压力波动会减小，空压机系统的总功率也将减少4％的功率消耗)
按1台变频机一年运行7000小时计算：
改造后将基本消除空载运行，即完全消除空载浪费
改造后每年节约用电及节约电费
应用案例
深圳妈湾港亿升液体仓储有限公司
基本状况：
空压机型号 ATLAS COPCO 110KW 风冷
加载率 64%
加载电流 218A
卸载电流 78A
改造用主要器件：
变频器 威科达VEC-V7-110G3
压力变送器 SMP-30
接触器 SIEMENS 系列
电能检测仪 YD2000
改造后主要数据：
加载率 99%
加载电流 186A
节能量 400-450度/天
广州百事（饮料）有限公司
基本状况：
空压机型号 ATLAS COPCO 110KW 水冷
加载率 71%
加载电流 219A
卸载电流 75A
改造用主要器件：
变频器 威科达VEC-V7-110G3
压力变送器 远程压力表 16KG
接触器 ABB 系列
电能检测仪 YD2000
改造后主要数据：
加载率 100%
加载电流 175A
节能量 400-500度/天
总结
ATLAS COPCO空压机设备具备良好的性能，在变频技术改造方面需要成熟的经验，为保障设备改造后长期运行的可靠和安全，需要选用性能优良的变频器和对设备本身其他系统的改进。深圳威科达公司在这个方面已经具备成熟的经验和良好的工程应用业绩。
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威科达变频器以成熟的矢量控制技术,在恒转矩典型负载上的典型应用,根据ATLAS COPCO空压机的技术特点,以成熟的经验提出了变频改造同时需要改进的其他环节.
关键字：
威科达变频器，ATLAS COPCO 空压机，加卸载，油路系统，设备安全ATLAS COPCO空压机
根据我们的了解，在中国的许多城市，很多大型企业供气设备选择多为ATLAS COPCO系列产品，特别在深圳，其设备在同行业里占有率达到74%（2005年统计数据），由于其设备可靠性能高，运行维护未受到足够的重视，设备零部件更换或维修费用甚高，因此也是众多厂家设备管理降内耗的的重点。同时大功率耗电费用也是厂家一笔巨大的开支。
关于空压机的节能
一般厂家在设计空压机的装机容量时，都是按照厂里的最大生产工况来考虑的，而普通情况下，由于各种原因，只能用到产能的60%—80%。这个因素是节能空间之一；
空压机的加卸载是空压机运行工况的一个重要性能，加载时间和卸载时间是空压机运行的重要参数，加载过程是负载需求较大情况，此时监测电机运行数据并记录，卸载过程是负载需求较小的情况，此时监测电机运行数据并记录。从数据比较可以看出，加卸载有着不同的电能量消耗，而加卸载是由于出口供气压力波动产生的，调节电机转速取消加卸载过程，达到恒压供气的目的，如果一台空压机的加载率达到或者超过了80%，那么它的节能空间是很小的，没有改进的必要，这个因素也是节能改造空间之一。
空压机节能技术改造一直来受到同行的重视和讨论，我公司从2003年开始涉足空压机行业节能技术改造，特别是在大功率的ATLAS COPCO空压机设备改造上有了成熟的经验，由于ATLAS COPCO空压机设备的特殊性，为了保证设备的安全，在降低整机运行转速时，设备油路系统和其他冷却循环系统必须做一定的技术检测和硬件改进，这一改进决定了设备变频技术改造的成功性和以后长期运行的可靠性。
变频节能技术改造的关键点
变频器的性能
威科达变频器经过长达数年的变频技术研究和变频结构技术开发，在变频矢量技术方面已经取得成功并在多个领域得到良好的应用效果，如今的威科达变频器已拥有VS，V5，V6，V7四个系列多种领域专用产品，由于空压机是恒转矩负载特性，所以我们选用性能和性价比都很优良的V7系列产品。
整体设计的控制
变频技术改造整体控制要考虑到设备运用的安全，保留原来的工频电气回路，实现工变频无忧切换。同时在保护回路上考虑各种工况下的可靠性。
设备油路系统和冷却循环系统
设备油路系统和冷却循环系统的改进是空压机变频改造成功的要点，根据不同的设备状况和ATLAS COPCO系列油路系统情况做必要的硬件改进，保证在低速运行状态设备的运行长期稳定。
解决方案
空压站如何配置才能达到经济运行
如果空压站中有多台空压机，那么只需要配置一台变频空压机，也就是将一台空压机改造成变频机，并同其它的普通空压机配合使用即可达到节电的目的。当生产所需的耗气量少于一台机的产气量，只需要运行变频空压机供气，如果耗气量多于一台机的产气量，就需要启动普通空压机，并使其一直加载运行，同变频空压机配合使用；变频机仍将随着耗气量的变化来调节排气量，达到节电的目的。
控制方式
空压机的运行控制仍然由空压机的本机电脑控制，电脑控制器对空压机原有的保护功能、加卸载方式不变。
空压机的电机转速，由安装在储气罐上的压力变送器将电压信号传送给变频器，变频器根据气压变化的趋势改变输出频率控制空压机电机的转速。
空压机本机电脑的控制参数的设定必须和变频器控制参数的设定相协调，否则将达不到节电目的或节电效果不理想，还可能对空压机的机械方面造成不利影响。
操作方式
改造后的空压机操作，仍然保持在本机电脑控制器上操作开机、停机。
压缩机参数的查看和修改都在本机电脑控制器上。电脑控制器原有功能不改变。
如果要修改设定的工作压力，则必须在本机电脑和变频器上同时修改，还可以用电位器外部输入的方式调节给定压力。
改造的具体项目
更换ATLAS专用的油系统及油压控制装置，将油压稳定在正常范围内（1.8-3.5巴）。增加主电机的温度保护及反转保护功能。加装冷却风扇，以保持电机良好的冷却，使电机线圈温度不超过95℃，电机表面温度不超过80℃。
使用恒转矩或重载变频器。
变频器的输出频率可设定在最高50Hz最低20 Hz。
节能分析(以两台110KW的空压机技术数据分析为例)
空压机目前的运行时间及加载率
改造前每年用电量
每年的用电量按下列公式计算：
加载用电 ＝每年总运行时间×加载率×加载功率
空载用电 =每年总运行时间×卸载率×卸载功率×1.5
改造后变频空压机的平均频率
对一台ZT110空压机进行变频改造。
设定： H=每年运行时间
C1=变频机的平均排气量
C=单台空压机的额定排气量
P=改造前的平均加载率
改造前系统的平均耗气量为：1C×P =1C×50％＝50％C改造前的平均耗气量＝改造后的平均耗气量，所以： C1＝50％ C也就是说变频空压机的排气量达到原额定排气量的50%就可满足生产。所以变频空压机的平均工作频率维持在25Hz。
改造后每年空压机的用电量
变频空压机的耗电量和排气量成正比。
每年用电量计算：
空载用电 = 同时运行台数×每年运行时间×卸载率×卸载功率×1.5
加载用电 = 同时运行台数×每年运行时间×加载率×电机功率
加载压力波动减小可少用电 = 同时运行台数×每年运行时间×加载率×电机功率×0.04
(注：0.04的系数是因为压力波动会减小，空压机系统的总功率也将减少4％的功率消耗)
按1台变频机一年运行7000小时计算：
改造后将基本消除空载运行，即完全消除空载浪费
改造后每年节约用电及节约电费
应用案例
深圳妈湾港亿升液体仓储有限公司
基本状况：
空压机型号 ATLAS COPCO 110KW 风冷
加载率 64%
加载电流 218A
卸载电流 78A
改造用主要器件：
变频器 威科达VEC-V7-110G3
压力变送器 SMP-30
接触器 SIEMENS 系列
电能检测仪 YD2000
改造后主要数据：
加载率 99%
加载电流 186A
节能量 400-450度/天
广州百事（饮料）有限公司
基本状况：
空压机型号 ATLAS COPCO 110KW 水冷
加载率 71%
加载电流 219A
卸载电流 75A
改造用主要器件：
变频器 威科达VEC-V7-110G3
压力变送器 远程压力表 16KG
接触器 ABB 系列
电能检测仪 YD2000
改造后主要数据：
加载率 100%
加载电流 175A
节能量 400-500度/天
总结
ATLAS COPCO空压机设备具备良好的性能，在变频技术改造方面需要成熟的经验，为保障设备改造后长期运行的可靠和安全，需要选用性能优良的变频器和对设备本身其他系统的改进。深圳威科达公司在这个方面已经具备成熟的经验和良好的工程应用业绩。