本实用新型专利技术提供了一种基于PID变频调节的空气压缩机节能系统，包括：一组空气压缩机系统、由PLC控制系统中的PID程序模块控制的变频器；所述空气压缩机系统的输出端与主管网储气罐连接，一压力传感器用于检测该组空气压缩机系统当前输出总压力值，并将当前输出总压力值反馈至PLC控制系统中的PID程序模块；所述空气压缩机系统中的每一台空气压缩机分别通过变频接触器与变频器连接、并分别通过工频接触器与工频电源连接；所述PLC控制系统中的PID程序模块使得所述空气压缩机系统中的一台空气压缩机工作在变频模式，其余的空气压缩机工作在工频模式，从而实时调节出书总功率，使空气压缩机的输出总功率维持在一个大致恒定的范围。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种空气压缩机的节能系统。
技术介绍
在玻璃行业，生产用气对压缩空气的压力和流量的要求高，空压站是浮法玻璃制 气与供气的场所。在空压站中，空气压缩机是制气与供气的主要设备。近年来，随着式空气 压缩机在工矿企业的大规模应用，其能耗在企业的日常消耗中占很大比重。空气压缩机在 实际使用中的效率低，大多数厂矿企业的空气压缩机使用效率在60%至70%之间，造成能 量损耗多、维护成本高。 空气压缩机运行不节能的原因有两点：一是选型不合理，造成裕量过大;二是普通 的空气压缩机是位式调节机器，而用户的用气量不是恒定的，为了保证空气压缩机出口总 管压力的恒定，空气压缩机会不断的通过加载、卸载来调节空气压缩机的压力，造成总管供 气压力波动大，不能满足用户的需求。 为稳定总管压力、减小供气气量波动，用户只有通过排空来实现空气压缩机的长 时间加载运行。式空气压缩机在使用过程中就会造成大量的浪费，同时也增加了设备的维 护费用。
技术实现思路
本技术所要解决的主要技术问题是提供一种空气压缩机的节能方法，通过变 频器调节空气压缩机组中一台压缩机的输出功率，从而使得空气压缩机的输出总功率可以 实现实时调节，使空气压缩机的输出总功率维持在一个大致恒定的范围内。 为了解决上述的技术问题，本技术提供了一种基于PID变频调节的空气压缩 机节能系统，包括:一组空气压缩机系统、由PLC控制系统中的PID程序模块控制的变频器； 所述空气压缩机系统的输出端与主管网储气罐连接，一压力传感器用于检测该组 空气压缩机系统当前输出总压力值，并将当前输出总压力值反馈至PLC控制系统中的PID程 序模块； 所述空气压缩机系统中的每一台空气压缩机分别通过变频接触器与变频器连接、 并分别通过工频接触器与工频电源连接;所述PLC控制系统中的PID程序模块使得所述空气 压缩机系统中的一台空气压缩机工作在变频模式，其余的空气压缩机工作在工频模式。 在一较佳实施例中：所述PLC控制系统中的PID程序模块连接一人机互动界面，通 过人机互动界面对PID程序模块输入一目标输出总压力值。 在一较佳实施例中:所述空气压缩机与变频接触器之间采用硬接线电气互锁。 在一较佳实施例中：所述变频器并根据该组空气压缩机当前的输出总压力值与目 标输出总压力值的大小关系来调整工作在变频模式的空气压缩机的异步电机的转速，从而 改变该工作在变频模式的空气压缩机的输出压力值。 在一较佳实施例中：当所述目标输出总压力值大于该组空气压缩机当前的输出总 压力时，变频器使工作在变频模式的空气压缩机的异步电机的转速升高，进而使其的输出 压力值升高，该组空气压缩机当前的输出总压力也随之升高； 当所述目标输出总压力值小于该组空气压缩机当前的输出总压力时，变频器使工 作在变频模式的空气压缩机的异步电机的转速降低，进而使其的输出压力值降低，该组空 气压缩机当前的输出总压力也随之降低。 相较于现有技术，本技术的技术方案具备以下有益效果： (1)节电效果明显。根据使用变频控制前后的用电量统计，355KW的空气压缩机在 使用变频控制前平均每日电耗为7781度，使用变频控制后平均每日电耗为4400度，使用变 频控制后单日节省电耗为3381度。按照南方电网的平均电价0.73元/度计算，公司的空气压 缩机节能改造每年可节约电费90.08万元。 (2)供气压力稳定。采用PLC控制的PID调节模式，系统根据压力传感器反馈的压力 自动调节变频器的运行频率，控制空气压缩机的输出气量，保证了供气压力的稳定。 (3)降低了设备损耗。空气压缩机长时间低于额定频率运行，降低了空气压缩机转 速，同时避免了在工频运行时空气压缩机为平衡管网压力而进行的频繁的加卸载，减少了 设备磨损，节约了维修经费。 (4)减少了起动电流冲击。采用变频起动的方式，减小了启动电流，相比星三角降 压启动，本系统最大限度的减少了起动电流对系统的冲击。【附图说明】 图1为本技术优选实施例中基于PID变频调节的空气压缩机节能系统示意图。【具体实施方式】 下文结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明。 参考图1，一种基于PID变频调节的空气压缩机节能系统，包括:一组空气压缩机系 统、由PLC控制系统中的PID程序模块控制的变频器;本实施例中，所述一组空气压缩机系统 中包括两台螺杆空气压缩机。 所述螺杆空气压缩机系统的输出端与主管网储气罐连接，一压力传感器用于检测 该组螺杆空气压缩机系统当前输出总压力值，并将当前输出总压力值反馈至PLC控制系统 中的PID程序模块； 所述螺杆空气压缩机系统中的两台螺杆空气压缩机分别通过变频接触器与变频 器连接、所述螺杆空气压缩机与变频接触器之间采用硬接线电气互锁。两台螺杆空气压缩 机还分别通过工频接触器与工频电源连接;所述PLC控制系统中的PID程序模块使得所述螺 杆空气压缩机系统中的一台螺杆空气压缩机工作在变频模式，另一台空气压缩机工作在工 频模式。所述PLC控制系统中的PID程序模块连接一人机互动界面，通过人机互动界面对 PID程序模块输入一目标输出总压力值。变频调节的原理如下:所述变频器并根据该组空气压缩机当前的输出总压力值与 目标输出总压力值的大小关系来调整工作在变频模式的螺杆空气压缩机的异步电机的转 速，从而改变该工作在变频模式的螺杆空气压缩机的输出压力值。具体来说：当所述目标输出总压力值大于该组空气压缩机当前的输出总压力时， 变频器使工作在变频模式的螺杆空气压缩机的异步电机的转速升高，进而使其的输出压力 值升高，该组螺杆空气压缩机当前的输出总压力也随之升高；当所述目标输出总压力值小于该组空气压缩机当前的输出总压力时，变频器使工 作在变频模式的螺杆空气压缩机的异步电机的转速降低，进而使其的输出压力值降低，该 组螺杆空气压缩机当前的输出总压力也随之降低。 之所以通过调整工作在变频模式的螺杆空气压缩机的异步电机的转速，就可以改 变该工作在变频模式的螺杆空气压缩机的输出压力值是因为:螺杆空气压缩机属于恒转矩 负载，其输出功率与异步电机的转速成线性关系，其推导公式如下： 根据力学原理，拉力F与摩擦力f大小相等、方向相反，F在单位时间t内拉动物体做 直线运动，位移为s。那么F在单位时间t内的做的功为P: 将摩擦力公式f=yFn代入式1可得： P=yFn v (式2) 注:μ为滑动摩擦系数，Fn为产生摩擦的物体间的正压力。根据线速度V与角速度ω的关系可得如下公式： V= cop = 23rfr (式 3)注:式3中f为旋转体的旋转频率。 将式3代入式2可得如下公式： 由式4中可以得出，螺杆空气压缩机转子间克服摩擦力匀速旋转，电机需要提供的 机械功率按式4计算(忽略机械效率η损失，设η为1)。 综上，可以近似的认为螺杆式螺杆空气压缩机的输当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于PID变频调节的空气压缩机节能系统，其特征在于包括：一组空气压缩机系统、由PLC控制系统中的PID程序模块控制的变频器；所述空气压缩机系统的输出端与主管网储气罐连接，一压力传感器用于检测该组空气压缩机系统当前输出总压力值，并将当前输出总压力值反馈至PLC控制系统中的PID程序模块；所述空气压缩机系统中的每一台空气压缩机分别通过变频接触器与变频器连接、并分别通过工频接触器与工频电源连接；所述PLC控制系统中的PID程序模块使得所述空气压缩机系统中的一台空气压缩机工作在变频模式，其余的空气压缩机工作在工频模式。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龚敏，孟凡超，冯军，曾波，白伟力，李春峰，范健，
申请(专利权)人：河源旗滨硅业有限公司，长兴旗滨玻璃有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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