本發(fā)明涉及一種變頻控制系統(tǒng)，尤其是一種螺桿空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

螺桿空壓機(jī)在企業(yè)的應(yīng)用十分普遍, 主要為企業(yè)提供生產(chǎn)用氣。由于企業(yè)的生產(chǎn)是連續(xù)不間斷的, 因此要求螺桿空壓機(jī)常年連續(xù)運(yùn)行。如果停止運(yùn)行，輕則影響生產(chǎn), 重則造成設(shè)備損壞甚至人員傷亡。在設(shè)計(jì)之初選擇螺桿空壓機(jī)的電動(dòng)機(jī)容量時(shí), 通常是按照設(shè)備滿負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行來(lái)選擇的, 故設(shè)計(jì)容量一般都偏大。在實(shí)際運(yùn)行中電機(jī)的負(fù)載率偏低, 且輕載運(yùn)行的時(shí)間所占的比例很大。螺桿空壓機(jī)一般通過(guò)調(diào)整出口門開(kāi)度來(lái)調(diào)整出口壓力。當(dāng)出口門開(kāi)度減小時(shí), 電機(jī)的運(yùn)行功率減少并不多, 螺桿空壓機(jī)運(yùn)行在低效狀態(tài), 造成大量電能浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種螺桿空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)，可大大提高螺桿空壓機(jī)電機(jī)的運(yùn)行效率，起到節(jié)能的效果，并減小機(jī)械的磨損，延長(zhǎng)設(shè)備的壽命。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種螺桿空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)，包括螺桿空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力變送器和變頻器，還包括PID調(diào)節(jié)器。螺桿空壓機(jī)通過(guò)管道連接儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐罐口處安裝壓力變送器，壓力變送器檢測(cè)儲(chǔ)氣罐壓力并將壓力值傳送至PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器根據(jù)預(yù)設(shè)的壓力值和檢測(cè)到的壓力值輸出控制量，變頻器根據(jù)PID調(diào)節(jié)器輸出的控制量輸出相應(yīng)頻率的電流來(lái)控制螺桿空壓機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制螺桿空壓機(jī)的輸出壓力。

優(yōu)選的，儲(chǔ)氣罐罐口安裝自動(dòng)放氣閥, 氣壓過(guò)高時(shí)自動(dòng)放氣閥開(kāi)啟以保證螺桿空壓機(jī)的安全。

優(yōu)選的，所述的壓力變送器為電流型傳感器，輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，以保證供氣系統(tǒng)的可靠性。

優(yōu)選的，變頻器配備自動(dòng)旁路柜，當(dāng)變頻器故障時(shí)，螺桿空壓機(jī)可以自動(dòng)切換到工頻旁路運(yùn)行。

優(yōu)選的，所述的預(yù)設(shè)壓力值可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況由用戶在PID調(diào)節(jié)器面板上設(shè)定，操作簡(jiǎn)便。

此外，通常變頻器均具備正反轉(zhuǎn)功能，在螺桿空壓機(jī)的調(diào)試中應(yīng)嚴(yán)格注意電機(jī)的轉(zhuǎn)向, 應(yīng)當(dāng)事先驗(yàn)證變頻器啟動(dòng)時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)向，嚴(yán)禁電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn), 避免造成主機(jī)設(shè)備的重大損失。

本發(fā)明結(jié)合PID調(diào)節(jié)器和變頻器，根據(jù)儲(chǔ)氣罐的壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿空壓機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制螺桿空壓機(jī)輸出壓力，管網(wǎng)氣壓波動(dòng)在0.01Mpa以內(nèi)；PID調(diào)節(jié)功能還能夠確保管網(wǎng)不受壓力突變的沖擊, 延長(zhǎng)了管網(wǎng)的使用壽命, 降低了維修成本；變頻器配備自動(dòng)旁路柜，當(dāng)變頻器故障時(shí)，螺桿空壓機(jī)可以自動(dòng)切換到工頻旁路運(yùn)行，保證供氣系統(tǒng)的可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1組成示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2組成示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3組成示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1：

一種螺桿空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括螺桿空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力變送器和變頻器，還包括PID調(diào)節(jié)器。螺桿空壓機(jī)通過(guò)管道連接儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐罐口處安裝壓力變送器，壓力變送器檢測(cè)儲(chǔ)氣罐壓力并將壓力值傳送至PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器根據(jù)預(yù)設(shè)的壓力值和檢測(cè)到的壓力值輸出控制量，變頻器根據(jù)PID調(diào)節(jié)器輸出的控制量輸出相應(yīng)頻率的電流來(lái)控制螺桿空壓機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制螺桿空壓機(jī)的輸出壓力。

優(yōu)選的，儲(chǔ)氣罐罐口安裝自動(dòng)放氣閥, 氣壓過(guò)高時(shí)自動(dòng)放氣閥開(kāi)啟以保證螺桿空壓機(jī)的安全。

優(yōu)選的，所述的壓力變送器為電流型傳感器，輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，以保證供氣系統(tǒng)的可靠性。

優(yōu)選的，變頻器配備自動(dòng)旁路柜，當(dāng)變頻器故障時(shí)，螺桿空壓機(jī)可以自動(dòng)切換到工頻旁路運(yùn)行。

優(yōu)選的，所述的預(yù)設(shè)壓力值可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況由用戶在PID調(diào)節(jié)器面板上設(shè)定，操作簡(jiǎn)便。

PID調(diào)節(jié)器是通過(guò)調(diào)節(jié)比例系數(shù)Kp、積分時(shí)間Ti和微分時(shí)間Td，使得輸入量c(t)無(wú)限趨近于預(yù)設(shè)量c(∞)，同時(shí)限制超調(diào)量、減少振蕩次數(shù)和毛刺。在設(shè)定PID調(diào)節(jié)器參數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能之間的定性關(guān)系為依據(jù)，通過(guò)多次試驗(yàn)來(lái)確定合適的參數(shù)。

實(shí)施例2：

目前市面上很多變頻器都內(nèi)置PID調(diào)節(jié)功能，因此也可以選用內(nèi)置PID調(diào)節(jié)功能的變頻器。

一種螺桿空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)，如圖2所示，包括螺桿空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力變送器和變頻器，其中變頻器具有PID調(diào)節(jié)功能。螺桿空壓機(jī)通過(guò)管道連接儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐罐口處安裝壓力變送器，壓力變送器檢測(cè)儲(chǔ)氣罐壓力并將壓力值傳送至變頻器，變頻器的PID調(diào)節(jié)模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的壓力值和檢測(cè)到的壓力值輸出相應(yīng)頻率的電流來(lái)控制螺桿空壓機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制螺桿空壓機(jī)的輸出壓力。

所述的預(yù)設(shè)壓力值可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況由用戶在變頻器操作平臺(tái)上設(shè)定，操作簡(jiǎn)便。

實(shí)施例3：

本發(fā)明對(duì)于螺桿空壓機(jī)組同樣適用，下面以三臺(tái)螺桿空壓機(jī)組為例。

一種螺桿空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)，如圖3所示，包括三臺(tái)螺桿空壓機(jī)（分別編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)）、儲(chǔ)氣罐、壓力變送器和變頻器，其中變頻器具有PID調(diào)節(jié)功能。1號(hào)、2號(hào)螺桿空壓機(jī)由50Hz交流電源供電，3號(hào)螺桿空壓機(jī)通過(guò)變頻器輸出電源供電。三臺(tái)螺桿空壓機(jī)均通過(guò)管道連接儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐罐口處安裝壓力變送器，壓力變送器檢測(cè)儲(chǔ)氣罐壓力并將壓力值傳送至變頻器，變頻器的PID調(diào)節(jié)模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的壓力值和檢測(cè)到的壓力值輸出相應(yīng)頻率的電流來(lái)控制其中3號(hào)螺桿空壓機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制其輸出壓力。

假設(shè)一臺(tái)螺桿空壓機(jī)額定輸出壓力為1Mpa，那么三臺(tái)并網(wǎng)運(yùn)行的螺桿空壓機(jī)的總額定輸出壓力為3Mpa。若需要系統(tǒng)輸出壓力為2.5Mpa，則保證1號(hào)、2號(hào)滿負(fù)荷運(yùn)行，通過(guò)設(shè)定預(yù)設(shè)壓力值使得3號(hào)螺桿空壓機(jī)輸出壓力穩(wěn)定在0.5Mpa；若需要系統(tǒng)輸出壓力為1.5Mpa，則可以手動(dòng)斷開(kāi)或者通過(guò)變頻器IO輸出控制斷開(kāi)1號(hào)或者2號(hào)螺桿空壓機(jī)的供電電源，再通過(guò)設(shè)定預(yù)設(shè)壓力值使得3號(hào)螺桿空壓機(jī)輸出壓力穩(wěn)定在0.5Mpa；若需要系統(tǒng)輸出壓力為0.5Mpa，則可以手動(dòng)斷開(kāi)或者通過(guò)變頻器IO輸出控制斷開(kāi)1號(hào)和2號(hào)螺桿空壓機(jī)的供電電源，再通過(guò)設(shè)定預(yù)設(shè)壓力值使得3號(hào)螺桿空壓機(jī)輸出壓力穩(wěn)定在0.5Mpa。上述數(shù)值均為理想情況，實(shí)際情況應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐為準(zhǔn)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。