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《李帥2011級礦山機電畢業(yè)論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、山西煤炭管理干部學院成人高等教育畢業(yè)論文初稿論文題目變頻調(diào)速電機在空氣壓縮機上的運用專業(yè)名稱礦山機電姓名李帥學號09151113012完成日期2013年1月24日-7-目錄1.引言……………………………………………………………………………42.變頻裝置的組成及工作原理…………………………………………………43.4L－20/8空壓機應用變頻裝置后的效益……………………………………54.存在問題及對策………………………………………………………………75.結論………………………………………………………………
2、……………76.致謝……………………………………………………………………………77.參考文獻………………………………………………………………………8-7-1．引言空氣壓縮機做為煤礦重要設備之一，其年耗電量十分可觀。各礦井用壓風設備都很多：井口操車系統(tǒng)、井上下裝卸載、井下巷道噴漿等，而且用風時間不統(tǒng)一，用風量不穩(wěn)定，因此空壓機必須連續(xù)運轉(zhuǎn)。當用風量小時導致空壓機長時間低負荷運行，電能損耗增大并加劇了設備的磨損，增加了運行成本。如負荷小時將設備停機（或部分設備停機），將導致操作頻繁，縮短設備壽命，而且會影
3、響用風設備及風動工具的正常工作。近年來，人們一直在探索解決空壓機低負荷運行的途徑，但一直未能從根本上解決問題。隨著變頻調(diào)速技術的發(fā)展和成熟，變頻調(diào)速器逐漸得到推廣和應用，在煤礦的流體機械上已有不少成功的應用，但在空壓機上的應用尚少。我們將VF61一16044變頻裝置（以下簡稱變頻裝置）應用在4L一20/8空壓機上，獲得成功，收到了良好的技術和經(jīng)濟效益。2．變頻裝置的組成及工作原理(1)組成。主要由變頻器、智能調(diào)節(jié)器、壓力傳感器、24V直流電源板及其它電器控制元件等組成。(2)工作原理。在空壓機減荷閥與
4、儲氣罐的管路上安裝壓力傳感器，用來獲得所需要的電流信號。當系統(tǒng)用風量小時，空壓機儲氣罐的壓力升高，壓力傳感器的阻值減小，2-7-4V直流電源把壓力傳感器的阻值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?，使其對智能調(diào)節(jié)器輸入的電流信號增大，調(diào)節(jié)器顯示壓力值升高，同時與設定值比較后，對變頻器反向輸出的電流信號變化。該信號輸入變頻器后經(jīng)內(nèi)部處理使輸出電源的頻率逐漸變小，最小可達設定頻率下限15Hz。電動機轉(zhuǎn)速下降，同時空壓機的轉(zhuǎn)速也下降，排氣量減少。當系統(tǒng)用風量大時，系統(tǒng)風壓逐漸降低，變頻器輸出電源頻率升高，最高不超過50Hz，電動機
5、轉(zhuǎn)速增加，排氣量增大，滿足系統(tǒng)用風量要求。當供風量與用風量基本持平時，變頻器就會以保持該點的頻率運行。該系統(tǒng)為閉環(huán)式自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制方框圖如圖1所示。在安裝變頻裝置時，保留了原有的工頻控制設備及排氣量控制設備。在變頻柜上設置了工頻/變頻轉(zhuǎn)換開關，一旦變頻裝置出現(xiàn)故障，可方便地轉(zhuǎn)換到工頻運行狀態(tài)。為了減少噪聲對信號的影響，信號線使用屏蔽線與主回路分開布線，抗干擾性好。同時將空壓機的綜保接點串入變頻裝置控制回路，從而實現(xiàn)對空壓機的斷水、斷油、超溫、超壓進行保護。3．4L一20/8空壓機應用變頻裝置后的效
6、益-7-(1)大大地節(jié)約了電能。應用變頻裝置后，空壓機是通過變頻裝置改變電源頻率來調(diào)整電動機的轉(zhuǎn)速，繼而改變空壓機排氣量，提供穩(wěn)定風壓的，不存在電動機空運轉(zhuǎn)問題。經(jīng)測量，在系統(tǒng)用風量基本相同的情況下，工頻運行時平均日耗電1374.4kWh，變頻運行時平均日耗電1044.9kWh，變頻運行日節(jié)電329.4kWh，年節(jié)電為12萬kWh。(2)實現(xiàn)了設備軟啟動，減少對供電系統(tǒng)的影響。變頻裝置依據(jù)事先設定的有關參數(shù)，啟動時電源頻率從1Hz開始輸出，經(jīng)50s后頻率達到50Hz。電動機啟動比較平穩(wěn)，提速緩慢，電動
7、機具有恒定轉(zhuǎn)矩特性，帶負荷啟動，啟動電流仍可控制在0.5--2倍額定電流之間。減少了對供電系統(tǒng)的沖擊影響。(3)變頻器配有直流電抗器，可改善功率因數(shù)。因為變頻器運行時，相電流整流時的平波電容器充電，其波形呈脈沖狀而嚴重畸變，接上直流電抗器后可改善電源功率因數(shù)，提高電動機效率。經(jīng)測試，當供風壓力同為0.62MPa時，在工頻狀態(tài)下運行時電動機功率為115.2kW，而在變頻狀態(tài)下運行時電動機功率為105kW。(4)供風壓力調(diào)節(jié)方便準確，供風壓力穩(wěn)定，供風可靠。應用變頻裝置后，系統(tǒng)壓力的調(diào)節(jié)是通過智能調(diào)節(jié)器實
8、現(xiàn)的。智能調(diào)節(jié)器面板上能夠顯示壓力設定值和實際值，利用增量或減量鍵，可方便準確地完成系統(tǒng)壓力值的設定，精度可達0.001MPa，而且操作方便。由于壓力、轉(zhuǎn)速、功率達到了動態(tài)匹配，空壓機運行壓力穩(wěn)定。實測使用變頻運行時，其壓力變化幅值為0.034MPa，而工頻運行時同樣條件下其壓力變化幅值為0.155MPa。從而改善了風動工具及用風設備的工作性能。(5)應用變頻裝置后還有以下效益：①因轉(zhuǎn)速與注油量成正比，壓縮機油消耗減少，經(jīng)核算每年節(jié)約壓縮機油1400kg
