一種空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于空壓機(jī)節(jié)能供氣領(lǐng)域，具體涉及一種空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣壓縮機(jī)作為瀝青混凝土拌和站的重要組成部分，空氣壓縮機(jī)的正常工作與能耗狀況直接影響到瀝青混凝土拌和站的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)瀝青混凝土拌和站空壓機(jī)供氣系統(tǒng)電能消耗較高，主要是由于傳統(tǒng)空壓機(jī)供氣系統(tǒng)不斷在加載和卸載狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換所導(dǎo)致?？諌簷C(jī)加載時(shí)的電能消耗表現(xiàn)在，加載狀態(tài)時(shí)，在壓力達(dá)到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會(huì)繼續(xù)上升直到最大壓力值。在加壓過(guò)程中，一定要向外界釋放更多的熱量，從而導(dǎo)致電能損失。另一方面，高于壓力最大值的氣體在進(jìn)入氣動(dòng)元件前，其壓力需要經(jīng)過(guò)減壓閥減壓，這一過(guò)程同樣是一個(gè)耗能過(guò)程?？諌簷C(jī)空載時(shí)電能的消耗原因是，空載狀態(tài)時(shí)，當(dāng)壓力達(dá)到壓力最大值時(shí)，空壓機(jī)通過(guò)如下方法來(lái)降壓卸載:關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)將分離罐中多余的壓縮空氣通過(guò)放空閥放空。這種調(diào)節(jié)方法要造成很大的能量浪費(fèi)。
[0003]據(jù)理論測(cè)算，空壓機(jī)卸載時(shí)的能耗約占空壓機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)的10%?25%，這還是在卸載時(shí)間所占比例不大的情況下。換而言之，該空壓機(jī)20%左右的時(shí)間處于空載狀態(tài)，在作無(wú)用功，白白消耗電能。很明顯在加卸載供氣控制方式下，空壓機(jī)存在很大的節(jié)能空間。傳統(tǒng)空壓機(jī)供氣系統(tǒng)的壓力控制是上、下限控制，首先根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的最低壓力要求，設(shè)定空壓機(jī)輸出壓力的下限，也就是空壓機(jī)開(kāi)始加載的壓力；再在最低壓力上加0.2MPa左右，作為空壓機(jī)輸出壓力的上限，即開(kāi)始卸載的壓力?？諌簷C(jī)的輸出工作壓力將在上下限之間波動(dòng)?？諌簷C(jī)的功率消耗和輸出壓力成正比，輸出的壓力越尚消耗的功率也越大，從輸出壓力的下限到上限的0.2MPa的壓差將多消耗總功率的7%?10%。當(dāng)前變頻調(diào)速技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，因此采用該技術(shù)改造傳統(tǒng)瀝青混凝土拌和站的空壓機(jī)控制模式很有必要。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利CN 203348055 U公開(kāi)了一種空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)，包括工頻電路、空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐，工頻電路和變頻器的輸入端與外部電網(wǎng)相連，輸出端與空壓機(jī)電連接，空壓機(jī)輸出口連通儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐上設(shè)有與PID控制電路的輸入端相連的壓力傳感器，PID控制電路的輸出端與變頻器相連；當(dāng)空壓機(jī)在變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，運(yùn)行變頻器工頻運(yùn)行切換控制功能，切換成工頻電路控制空壓機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。該系統(tǒng)是通過(guò)變頻器的工頻運(yùn)行切換控制功能來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻和工頻控制方式的切換，一旦變頻器出現(xiàn)故障，其切換控制功能可能會(huì)受到影響，無(wú)法保證其工作可靠性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有變頻控制系統(tǒng)切換可靠性低的問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)，包括與空壓機(jī)連接的變頻柜、工頻柜，空壓機(jī)輸出端的輸氣管道上連接有儲(chǔ)氣罐和用于檢測(cè)供氣壓力信號(hào)的壓力傳感器，所述變頻柜、工頻柜通過(guò)切換控制單元與空壓機(jī)電連接，所述切換控制單元包括控制器及與其控制連接的切換開(kāi)關(guān)，所述控制器用于檢測(cè)變頻柜中變頻器的故障信號(hào)以控制切換開(kāi)關(guān)的通斷。
[0007]所述變頻柜中還包括變頻器與變頻器控制連接的PLC。
[0008]所述控制器用于通過(guò)檢測(cè)變頻器的電流或電壓信號(hào)的檢測(cè)電路來(lái)獲取變頻器的故障信號(hào)。
[0009]所述控制器用于通過(guò)PLC來(lái)獲取變頻器的故障信號(hào)。
[0010]所述工頻柜上設(shè)有保護(hù)控制接口，該保護(hù)控制接口與變頻柜中PLC的輸入接口相連接以實(shí)現(xiàn)變頻控制模式下對(duì)空壓機(jī)的常規(guī)保護(hù)功能。
[0011]本實(shí)用新型的空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)采用切換控制單元實(shí)現(xiàn)變頻與工頻工作模式的切換，該切換控制單元通過(guò)控制器來(lái)檢測(cè)變頻柜中變頻器的故障信號(hào)以控制切換開(kāi)關(guān)的通斷，其工作可靠性高。該系統(tǒng)節(jié)能顯著，可在低流量供氣時(shí)可實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)休眠，運(yùn)行實(shí)踐表明，相對(duì)于傳統(tǒng)的瀝青混合料拌合的空壓機(jī)供氣系統(tǒng)可節(jié)電25%?35%。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0013]圖2為控制切換單元實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為控制切換單元實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0016]如圖1所示為本實(shí)用新型空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)實(shí)施例的原理框圖，由圖可知，該系統(tǒng)包括與空壓機(jī)連接的變頻柜1、工頻柜2，空壓機(jī)4輸出端的輸氣管道10上連接有儲(chǔ)氣罐5和用于檢測(cè)供氣壓力信號(hào)的壓力傳感器6，變頻柜1、工頻柜2通過(guò)切換控制單元3與空壓機(jī)電連接，切換控制單元3包括控制器及與其控制連接的切換開(kāi)關(guān)，控制器用于檢測(cè)變頻柜中變頻器的故障信號(hào)以控制切換開(kāi)關(guān)的通斷。
[0017]本實(shí)施例的變頻柜由不銹鋼柜體、變頻器、PLC、低壓電器元件、散熱風(fēng)扇(圖中未示出)、輸出電抗器等組成，變頻器與PLC控制連接，變頻器選用具有休眠功能的通用變頻調(diào)速器，
[0018]如圖2所示，常規(guī)的變頻器一般包括變壓器、AC/DC、DC/AC，其中變壓器用于與電網(wǎng)連接，DC/AC的輸出端通過(guò)電抗器與切換開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)連接，而切換開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)與工頻柜連接，該切換開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)受控制器控制，本實(shí)施例中控制器用于通過(guò)檢測(cè)變頻器的電流或電壓信號(hào)的檢測(cè)電路來(lái)獲取變頻器的故障信號(hào)。
[0019]如圖3所示，這里的變頻柜為圖2的簡(jiǎn)化圖，本實(shí)施例中控制器用于通過(guò)PLC來(lái)獲取變頻器的故障信號(hào)，一旦檢測(cè)到變頻器出現(xiàn)故障，則斷開(kāi)其常閉觸點(diǎn)，閉合常開(kāi)觸點(diǎn)，切換至工頻柜為空壓機(jī)供電。
[0020]該供氣系統(tǒng)中的儲(chǔ)氣罐5和壓力傳感器6均安裝在空壓機(jī)輸氣主管道10上；壓力傳感器6用于采集供氣壓力信號(hào)，并將該信號(hào)通過(guò)屏蔽電纜反饋給變頻柜1，實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)4的變頻恒壓供氣控制。儲(chǔ)氣罐5用于儲(chǔ)存一定容量的壓縮空氣，在很低的變頻恒壓供氣狀態(tài)下，變頻柜I內(nèi)的變頻器進(jìn)入休眠狀態(tài)，空壓機(jī)停機(jī)，由儲(chǔ)氣罐5向用氣設(shè)備7供氣，當(dāng)輸氣主管道10氣壓降低至下限值時(shí)，變頻器喚醒，控制空壓機(jī)重新進(jìn)入變頻恒壓運(yùn)行模式。
[0021]另外，工頻柜2具有對(duì)空壓機(jī)的多種常規(guī)保護(hù)功能，其保護(hù)控制接口9與變頻柜中PLC的輸入接口 8相連接以實(shí)現(xiàn)變頻控制模式下對(duì)空壓機(jī)的常規(guī)保護(hù)功能。
[0022]以上實(shí)施例僅用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想，不能以此限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的思想，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動(dòng)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)，包括與空壓機(jī)連接的變頻柜、工頻柜，空壓機(jī)輸出端的輸氣管道上連接有儲(chǔ)氣罐和用于檢測(cè)供氣壓力信號(hào)的壓力傳感器，其特征在于:所述變頻柜、工頻柜通過(guò)切換控制單元與空壓機(jī)電連接，所述切換控制單元包括控制器及與其控制連接的切換開(kāi)關(guān)，所述控制器用于檢測(cè)變頻柜中變頻器的故障信號(hào)以控制切換開(kāi)關(guān)的通斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)，其特征在于:所述變頻柜中還包括變頻器與變頻器控制連接的PLC。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器用于通過(guò)檢測(cè)變頻器的電流或電壓信號(hào)的檢測(cè)電路來(lái)獲取變頻器的故障信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器用于通過(guò)PLC來(lái)獲取變頻器的故障信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)，其特征在于:所述工頻柜上設(shè)有保護(hù)控制接口，該保護(hù)控制接口與變頻柜中PLC的輸入接口相連接以實(shí)現(xiàn)變頻控制模式下對(duì)空壓機(jī)的常規(guī)保護(hù)功能。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)，包括與空壓機(jī)連接的變頻柜、工頻柜，空壓機(jī)輸出端的輸氣管道上連接有儲(chǔ)氣罐和用于檢測(cè)供氣壓力信號(hào)的壓力傳感器，所述變頻柜、工頻柜通過(guò)切換控制單元與空壓機(jī)電連接，所述切換控制單元包括控制器及與其控制連接的切換開(kāi)關(guān)，所述控制器用于檢測(cè)變頻柜中變頻器的故障信號(hào)以控制切換開(kāi)關(guān)的通斷。本實(shí)用新型的空壓機(jī)變頻恒壓供氣系統(tǒng)采用切換控制單元實(shí)現(xiàn)變頻與工頻工作模式的切換，該切換控制單元通過(guò)控制器來(lái)檢測(cè)變頻柜中變頻器的故障信號(hào)以控制切換開(kāi)關(guān)的通斷，其工作可靠性高。
【IPC分類(lèi)】F04B49/06
【公開(kāi)號(hào)】CN204755284
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520534765
【發(fā)明人】李紅濤, 董玉凱, 許冠春, 張釗, 劉喜朝, 羅勇軍, 張藝, 王高勝, 婁曉釗, 鄭艷麗, 李鵬飛
【申請(qǐng)人】漯河市公路工程建設(shè)總公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月22日