一、原系統(tǒng)分析及缺陷 　　傳統(tǒng)空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)均無轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的功能，一般使用氣缸上下限壓力檢測來啟動(dòng)電機(jī)或是加裝離合器達(dá)到相對恒定壓力控制，其存在以下的缺陷： 　　1、電網(wǎng)沖擊大。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)有6倍的沖擊電流，形成對電網(wǎng)和機(jī)械負(fù)載的沖擊。 　　電機(jī)軸承的磨損大，所以設(shè)備維護(hù)工作時(shí)對機(jī)械量大 　　2、浪費(fèi)電能。電機(jī)空載時(shí)，出現(xiàn)較頻繁的排空放氣現(xiàn)象，浪費(fèi)電能較嚴(yán)重。 　　3、上下限壓力不易調(diào)節(jié)。壓力調(diào)節(jié)太小則易造成不斷的起停而燒毀電機(jī)及啟動(dòng)電磁開關(guān)；壓力調(diào)節(jié)太大則易形成管路高壓力、高傳送損失、漏氣、管路破裂的危險(xiǎn)，而且壓力范圍波動(dòng)太大無法滿足現(xiàn)代化工藝要求。 　　4、噪音大。空壓機(jī)自動(dòng)排空放氣時(shí)噪音極大，造成環(huán)境污染。 　　二、惠豐變頻在礦山空壓機(jī)的改造 　　原理分析： 　　由變頻器，壓力變送器、電機(jī)、螺旋轉(zhuǎn)子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)，變頻器根據(jù)壓力傳感器提供的壓力信號(hào)，將管網(wǎng)實(shí)際壓力與設(shè)定的基準(zhǔn)壓力比較，PID調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速使，使儲(chǔ)氣罐壓力維持在所需的恒定壓力值上，當(dāng)井下的用氣量增大，實(shí)際壓力低于設(shè)定的基準(zhǔn)壓力，變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高；當(dāng)用氣量減小，實(shí)際壓力高于設(shè)定的基準(zhǔn)壓力，變頻器PID調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，當(dāng)變頻器的轉(zhuǎn)速達(dá)到下限設(shè)定頻率，實(shí)際壓力仍然高于設(shè)定的基準(zhǔn)壓力，變頻器延時(shí)等待一定的時(shí)間后電機(jī)停轉(zhuǎn)。當(dāng)用氣量增加，壓力降到設(shè)定的下限壓力時(shí)，變頻器將自動(dòng)啟動(dòng)繼續(xù)維持設(shè)定的基準(zhǔn)壓力。 　　　　 　　赤峰某礦實(shí)際應(yīng)用： 　　在赤峰某礦有一臺(tái)L型立式兩段132KW活塞式壓縮機(jī)，工作額定電流為270A，排氣壓力為1.0MPA并帶儲(chǔ)氣罐，采用星三角起動(dòng)。改造前如圖一。其井下工作面需氣壓力為0.7MPA下限為0.66MPA。極限壓力為0.8MPA即通過儲(chǔ)氣罐上的自動(dòng)排氣進(jìn)行安全保護(hù)。平時(shí)壓縮機(jī)進(jìn)氣門打開，如氣門通過反饋回來的氣罐壓力超過0.74MPA，則進(jìn)氣門關(guān)閉，電機(jī)處于空載運(yùn)行。電機(jī)的空載電流為60A左右。 　　采用一臺(tái)型號(hào)HF-P 160KW 的惠豐變頻器，壓力變送器的量程為1.6MPA。由于儲(chǔ)氣管壓力波動(dòng)小，直接供氣給井下的眾多的氣壓沖擊鉆，所以最能直接反映管網(wǎng)的實(shí)際壓力，壓力變送傳感器應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣管上，并且盡量遠(yuǎn)離蝶閥位置。進(jìn)氣門反饋氣管已去掉，進(jìn)氣一直處于打開狀態(tài)。使用工況如圖2。 　　 壓力變送器反饋信號(hào)4～20mA進(jìn)入變頻器的I2、V3端子， 參數(shù)設(shè)置為：方向給定F9=2，F(xiàn)11＝1端子控制方式，F(xiàn)12＝2負(fù)反饋PID調(diào)節(jié)，F(xiàn)13＝0自由停車方式， 　　量程F49＝1.60MPa，壓力設(shè)定1 F50＝0.7MPa，壓力設(shè)定2 F51＝0.66MPa，停車的判斷時(shí)間F56=30秒。下限頻率F2＝25Hz。 　　為了保證空壓機(jī)的安全運(yùn)行，我們增加了溫度控制，防止油溫過高，引起火災(zāi)。 　　同時(shí)也可以防止循環(huán)水故障。 　　檢測1級(jí)缸排氣溫度、2級(jí)缸進(jìn)氣溫度，兩個(gè)溫度傳感器，此溫度傳感器的控制問題可以設(shè)定，當(dāng)任一溫度檢測高于設(shè)定的溫度時(shí)，溫度控制器將輸出接點(diǎn)信號(hào)，輸出進(jìn)入變頻器，變頻器接受到信號(hào)后，自動(dòng)停機(jī)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 　　三、綜合效益分析 　　1、節(jié)省電能。功率因數(shù)提高到0.95以上，減少了無功損耗。 　　2、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，不必人工手動(dòng)起?？諌簷C(jī)，降低勞動(dòng)量。 　　3、降低噪音，減少了環(huán)境污染。供氣系統(tǒng)由于實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速控制，消除了排空 放氣的 現(xiàn)象，從而改善了噪音對環(huán)境的污染。 　　4、延長機(jī)械部件的使用壽命。使用了變頻調(diào)速器后，空壓機(jī)大多數(shù)時(shí)間運(yùn)行在工頻之下，能明顯減少機(jī)械部件的磨損，延長機(jī)械使用壽命，減少維修費(fèi)用和縮短維修時(shí)間。 　　5、實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)。 　　6、實(shí)現(xiàn)了恒壓供氣。 　　7、故障檢測齊，全運(yùn)行可靠，避免火災(zāi)、故障率幾乎為零。 　　惠豐變頻器改造前后比較表： 　　四、結(jié)論： 　　 　　空氣壓縮機(jī)恒壓供氣使用變頻器與壓力控制構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使壓力波動(dòng)減少到1.5%，降低噪音，減少振動(dòng)，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。使用變頻器后，空壓機(jī)可隨意啟動(dòng)，打破了以前帶壓啟動(dòng)的規(guī)定，啟動(dòng)電流較以前大大降低。 使用變頻器后，節(jié)電率普遍達(dá)到20% 以上，電機(jī)功率都比較大，其節(jié)電量值較大，經(jīng)濟(jì)效益比較顯著。