一種空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于空壓機節(jié)能供氣領域，具體涉及一種空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣壓縮機作為瀝青混凝土拌和站的重要組成部分，空氣壓縮機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供氣系統(tǒng)電能消耗較高，主要是由于傳統(tǒng)空壓機供氣系統(tǒng)不斷在加載和卸載狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換所導致?？諌簷C加載時的電能消耗表現(xiàn)在，加載狀態(tài)時，在壓力達到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會繼續(xù)上升直到最大壓力值。在加壓過程中，一定要向外界釋放更多的熱量，從而導致電能損失。另一方面，高于壓力最大值的氣體在進入氣動元件前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓，這一過程同樣是一個耗能過程?？諌簷C空載時電能的消耗原因是，空載狀態(tài)時，當壓力達到壓力最大值時，空壓機通過如下方法來降壓卸載:關閉進氣閥使電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時將分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。這種調(diào)節(jié)方法要造成很大的能量浪費。
[0003]據(jù)理論測算，空壓機卸載時的能耗約占空壓機滿載運行時的10%?25%，這還是在卸載時間所占比例不大的情況下。換而言之，該空壓機20%左右的時間處于空載狀態(tài)，在作無用功，白白消耗電能。很明顯在加卸載供氣控制方式下，空壓機存在很大的節(jié)能空間。傳統(tǒng)空壓機供氣系統(tǒng)的壓力控制是上、下限控制，首先根據(jù)生產(chǎn)設備的最低壓力要求，設定空壓機輸出壓力的下限，也就是空壓機開始加載的壓力；再在最低壓力上加0.2MPa左右，作為空壓機輸出壓力的上限，即開始卸載的壓力?？諌簷C的輸出工作壓力將在上下限之間波動?？諌簷C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%。當前變頻調(diào)速技術(shù)得到廣泛應用，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控制模式很有必要。
[0004]中國專利CN 203348055 U公開了一種空壓機變頻控制系統(tǒng)，包括工頻電路、空壓機和儲氣罐，工頻電路和變頻器的輸入端與外部電網(wǎng)相連，輸出端與空壓機電連接，空壓機輸出口連通儲氣罐，儲氣罐上設有與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；當空壓機在變頻器出現(xiàn)故障時，運行變頻器工頻運行切換控制功能，切換成工頻電路控制空壓機繼續(xù)運行。該系統(tǒng)是通過變頻器的工頻運行切換控制功能來實現(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受到影響，無法保證其工作可靠性。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有變頻控制系統(tǒng)切換可靠性低的問題。
[0006]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)，包括與空壓機連接的變頻柜、工頻柜，空壓機輸出端的輸氣管道上連接有儲氣罐和用于檢測供氣壓力信號的壓力傳感器，所述變頻柜、工頻柜通過切換控制單元與空壓機電連接，所述切換控制單元包括控制器及與其控制連接的切換開關，所述控制器用于檢測變頻柜中變頻器的故障信號以控制切換開關的通斷。
[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檢測變頻器的電流或電壓信號的檢測電路來獲取變頻器的故障信號。
[0009]所述控制器用于通過PLC來獲取變頻器的故障信號。
[0010]所述工頻柜上設有保護控制接口，該保護控制接口與變頻柜中PLC的輸入接口相連接以實現(xiàn)變頻控制模式下對空壓機的常規(guī)保護功能。
[0011]本實用新型的空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)采用切換控制單元實現(xiàn)變頻與工頻工作模式的切換，該切換控制單元通過控制器來檢測變頻柜中變頻器的故障信號以控制切換開關的通斷，其工作可靠性高。該系統(tǒng)節(jié)能顯著，可在低流量供氣時可實現(xiàn)空壓機休眠，運行實踐表明，相對于傳統(tǒng)的瀝青混合料拌合的空壓機供氣系統(tǒng)可節(jié)電25%?35%。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0013]圖2為控制切換單元實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為控制切換單元實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0016]如圖1所示為本實用新型空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)實施例的原理框圖，由圖可知，該系統(tǒng)包括與空壓機連接的變頻柜1、工頻柜2，空壓機4輸出端的輸氣管道10上連接有儲氣罐5和用于檢測供氣壓力信號的壓力傳感器6，變頻柜1、工頻柜2通過切換控制單元3與空壓機電連接，切換控制單元3包括控制器及與其控制連接的切換開關，控制器用于檢測變頻柜中變頻器的故障信號以控制切換開關的通斷。
[0017]本實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的輸出端通過電抗器與切換開關的常閉觸點連接，而切換開關的常開觸點與工頻柜連接，該切換開關的觸點受控制器控制，本實施例中控制器用于通過檢測變頻器的電流或電壓信號的檢測電路來獲取變頻器的故障信號。
[0019]如圖3所示，這里的變頻柜為圖2的簡化圖，本實施例中控制器用于通過PLC來獲取變頻器的故障信號，一旦檢測到變頻器出現(xiàn)故障，則斷開其常閉觸點，閉合常開觸點，切換至工頻柜為空壓機供電。
[0020]該供氣系統(tǒng)中的儲氣罐5和壓力傳感器6均安裝在空壓機輸氣主管道10上；壓力傳感器6用于采集供氣壓力信號，并將該信號通過屏蔽電纜反饋給變頻柜1，實現(xiàn)對空壓機4的變頻恒壓供氣控制。儲氣罐5用于儲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)的變頻器進入休眠狀態(tài)，空壓機停機，由儲氣罐5向用氣設備7供氣，當輸氣主管道10氣壓降低至下限值時，變頻器喚醒，控制空壓機重新進入變頻恒壓運行模式。
[0021]另外，工頻柜2具有對空壓機的多種常規(guī)保護功能，其保護控制接口9與變頻柜中PLC的輸入接口 8相連接以實現(xiàn)變頻控制模式下對空壓機的常規(guī)保護功能。
[0022]以上實施例僅用于幫助理解本實用新型的核心思想，不能以此限制本實用新型，對于本領域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本實用新型的思想，對本實用新型進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應用范圍上所做的任何改動，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)，包括與空壓機連接的變頻柜、工頻柜，空壓機輸出端的輸氣管道上連接有儲氣罐和用于檢測供氣壓力信號的壓力傳感器，其特征在于:所述變頻柜、工頻柜通過切換控制單元與空壓機電連接，所述切換控制單元包括控制器及與其控制連接的切換開關，所述控制器用于檢測變頻柜中變頻器的故障信號以控制切換開關的通斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空壓機變頻恒壓供氣系統(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所述的空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器用于通過檢測變頻器的電流或電壓信號的檢測電路來獲取變頻器的故障信號。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器用于通過PLC來獲取變頻器的故障信號。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)，其特征在于:所述工頻柜上設有保護控制接口，該保護控制接口與變頻柜中PLC的輸入接口相連接以實現(xiàn)變頻控制模式下對空壓機的常規(guī)保護功能。
【專利摘要】本實用新型公開了一種空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)，包括與空壓機連接的變頻柜、工頻柜，空壓機輸出端的輸氣管道上連接有儲氣罐和用于檢測供氣壓力信號的壓力傳感器，所述變頻柜、工頻柜通過切換控制單元與空壓機電連接，所述切換控制單元包括控制器及與其控制連接的切換開關，所述控制器用于檢測變頻柜中變頻器的故障信號以控制切換開關的通斷。本實用新型的空壓機變頻恒壓供氣系統(tǒng)采用切換控制單元實現(xiàn)變頻與工頻工作模式的切換，該切換控制單元通過控制器來檢測變頻柜中變頻器的故障信號以控制切換開關的通斷，其工作可靠性高。
【IPC分類】F04B49/06
【公開號】CN204755284
【申請?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
【申請人】漯河市公路工程建設總公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月22日