四方C320K空壓機專用變頻器應用方案
一、引言
空壓機是一種壓縮空氣以提高氣壓的發生裝置，是僅次于電力的第二動力源，廣泛的用于驅動各種風動機械、風動工具，在冶金、機械制造、礦山、電力、紡織、石化、輕紡等行業有廣泛的應用，是許多工藝流程中的關鍵設備。
傳統的螺桿式空壓機存在一些明顯的技術弱點：如供氣量無法連續調節，氣壓容易產生大幅的波動；卸載時嚴重浪費能源；頻繁的啟停，影響電機的使用壽命，設備維護量大等等。
近年來，通過變(bian)頻調速(su)技(ji)術改變(bian)空(kong)壓(ya)機(ji)電機(ji)的轉速(su)，而且空(kong)壓(ya)機(ji)的供氣(qi)流量(liang)隨著用氣(qi)流量(liang)的改變(bian)自行(xing)調節(jie)，達(da)到真(zhen)正(zheng)的供需(xu)平衡(heng)，在節(jie)能的同時，也可使整(zheng)個系統達(da)到最佳工作效率，變(bian)頻螺桿式空(kong)壓(ya)機(ji)成為空(kong)壓(ya)機(ji)市場(chang)的發(fa)展(zhan)趨勢。
二、變頻螺桿空壓機的優勢分析
螺桿空壓機的工作原理：由一對相互平行嚙合的陰陽轉子在氣缸內轉動，使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側，從而實現空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。陰轉子的槽及陽轉子齒被主電機驅動而旋轉。
但是，傳統的螺桿式空壓機存在一些明顯的技術弱點：
（1）啟動電流沖擊大
傳統的空壓機主電機采用Y-△減壓起動，起動電流約為額定電流3倍，仍然很大，對電網沖擊大，易造成電網不穩以及威脅其它用電設備的運行安全。
變頻器可使電機起動、加載時的電流平緩上升，沒有任何沖擊；電機實現軟啟停，避免沖擊電流造成的危害，有利于延長設備的使用壽命；
（2）加、卸載調節供氣的控制方式嚴重浪費能源
傳統的控制方式，空壓機在加載時：從設定壓力到卸載壓力的加壓過程中，電能白白浪費掉，而經過減壓閥減壓的過程，也是在浪費能量；空壓機卸載時：關閉電磁閥使電機一直在空轉，這種調整方法同樣是極大的能力浪費，卸載時的功耗約占滿載的20%~40%。
在變頻控制方式下，變頻驅動系統通過控制電機轉速來控制氣壓，使輸出壓力始終維持在設定壓力，輸出壓力保持恒定，避免頻繁加卸載導致的電能浪費。
空壓機屬于恒轉矩負載，單就輸出功率而言，采用變頻調速節能效果遠不如風機泵類二次方負載顯著。但空壓機大多處于長時間連續運行狀態，由于設計時都是按最大需求來選擇排氣量的，而實際工作中，空壓機經常會運行在非滿載狀態，非滿載運行過程有著巨大的節能空間。
（3）供氣壓力穩定性差，生產工藝難保證
在產品生產環節，氣壓的穩定性對產品質量的影響是很大的，用戶對供氣壓力精度都有一定要求，傳統的空壓機為避免氣壓不足，供氣壓力較要求值要偏高一些，但這樣會使成本高、能耗大，同時頻繁的加卸載也很難保證氣壓精度；
變頻器可以閉環實時監測供氣管路中氣體的壓力，PID調節器比較當前壓力與設定壓力差值比較，保證輸出壓力始終維持在設 定壓力，輸出壓力保持恒定，提高生產效率和產品工藝質量。三、C320K與普樂特控制器變頻方案介紹
C320K系列變頻器，是四方電氣技術有限公司在C320矢量型變頻器基礎上，改進完善了硬件和軟件設計，集成了多項空壓機控制和應用專用功能，內置標準的MODBUS-RTU通信協議，可配合普樂特控制器組成螺桿空壓機變頻控制系統。
方(fang)案配置：C320K變(bian)頻器(qi)，普(pu)樂特MAM660VF3普(pu)樂特一體控制器(qi)（配CT相序檢測傳感器(qi)一套），NDK(BK)-150VA變(bian)壓器(qi)（輸(shu)入(ru)380V，輸(shu)出220V、20V），其他元氣輔件(jian)和線(xian)材請參考下(xia)面配線(xian)圖。
四、安裝調試指導
1. 變頻器(qi)與MAM660VF3控制器(qi)的接線：
FWD、CM接22、23號 端(duan)子CC、GND接5、6號端(duan)子
RS+、RS-接3、4號 端子TA、TB接 6、9端子
2. 普樂特控制器設置
進入廠家參數，設置變頻器型號（普樂特控制器的文本部分，廠家參數選擇“SUNFAST”；
3. 變頻器參數設置
F0.1=6（外部電流信號）; ; F0.4=0001（外部電子啟動）；
F0.7= 下限頻率; F1.18=電機轉速（大多為2極電機） F9.0=0104; F9.1=1； F9.3=0001.從機
4. 常見故障的處理
“溫度傳感器失靈” --檢查線路和PT100
“壓力傳感器失靈” --檢查線路和壓力變送器
“相序錯” --相序接反或斷相，檢查線路
“排氣溫高” --檢查通風，潤滑油等
5. 調試步驟
控制器上電5秒自檢，按啟動鍵不能啟動空壓機，自檢結束后按啟動鍵，主機開始啟動。主機啟動過程為：22、23號端子閉合，給變頻器啟動信號；25號端子閉合，輸出空壓機啟動指示信號，5、6號端子輸出4~20mA電流給變頻器，控制其輸出頻率，電機開始運轉。
啟動后控制器根據(ju)檢測(ce)壓(ya)(ya)力(li)與設定的變(bian)頻(pin)工作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)進(jin)行PID運算，輸出(chu)4~20mA電(dian)流，調節(jie)電(dian)機轉速，自(zi)動平衡供氣壓(ya)(ya)力(li)，實(shi)現(xian)恒(heng)壓(ya)(ya)供氣。
五、小結
變(bian)(bian)頻螺(luo)(luo)桿(gan)空壓(ya)(ya)機市(shi)(shi)場(chang)正在(zai)不斷(duan)擴大(da)，到2015年，我國的(de)(de)空壓(ya)(ya)機市(shi)(shi)場(chang)容量將超過(guo)300億元，國內的(de)(de)變(bian)(bian)頻螺(luo)(luo)桿(gan)機正在(zai)經(jing)歷普及的(de)(de)過(guo)程，變(bian)(bian)頻螺(luo)(luo)桿(gan)機雖然初始(shi)投資大(da)，但是回報率高。隨著政府(fu)的(de)(de)節能減排力度的(de)(de)加大(da)，客(ke)戶(hu)節能意識的(de)(de)提高，可以(yi)預見，變(bian)(bian)頻螺(luo)(luo)桿(gan)機的(de)(de)成長性(xing)高、未(wei)來市(shi)(shi)場(chang)容量龐(pang)大(da)。