【壓縮機網(wǎng)】在當前能效、成本為王的壓縮機市場(chǎng)上，以永磁變頻為主打的新型產(chǎn)品廣受好評。然而，對于量大面廣的在役常規螺桿壓縮機，從經(jīng)濟角度來(lái)說(shuō)，并不是全部能夠被置換。因此，對于壓縮機使用變頻器進(jìn)行節能改造便較為普遍了。所以，我們就有必要對壓縮機變頻器有一定程度的了解與掌握。
壓縮機變頻器是為各類(lèi)壓縮機量身定制的一種專(zhuān)用型變頻器。變頻器主要用來(lái)調速，因為它能設備使性能更穩定、操作更便捷、節能等優(yōu)勢，應用越來(lái)越廣泛。對于壓縮機來(lái)說(shuō)，采用變頻調速的意義在哪呢？
我們發(fā)現，壓縮機馬達的轉速與壓縮機的實(shí)際消耗功率成一次方關(guān)系，所以，要想減少壓縮機的實(shí)際消耗就需要通過(guò)降低馬達轉速來(lái)實(shí)現。其節能原理及效果如下：
?、偈褂米冾l器后，壓縮機的壓力設定可以一點(diǎn)，即可以將滿(mǎn)足生產(chǎn)設備要求的最低壓力作為設定壓力，變頻器將根據管網(wǎng)壓力上下波動(dòng)的趨勢，調節壓縮機轉速的快慢，甚至消除了壓縮機的卸載運行，節約了電能。
?、谟捎谙到y中的變頻器使得管網(wǎng)上下壓力穩定，可以降低甚至消除壓力的波動(dòng)，從而使系統中所有運行的壓縮機都在一個(gè)滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的較低壓力下運行，減少了壓力向上波動(dòng)造成的功率損失。
?、塾捎趬嚎s機不能排除在滿(mǎn)負載狀態(tài)下長(cháng)時(shí)間運行的可能性，所以只能按最大需求來(lái)決定電動(dòng)機的容量，故設計容量一般偏大。在實(shí)際運行中，輕載運行的時(shí)間所占的比例非常高，如果采用變頻調速，可大大提高運行時(shí)的工作效率。
?、苡行┱{節方式,即使在需求量較小的情況下，也不能減小電動(dòng)機的運行功率。采用了變頻調速后，當需求量較小的情況下，可降低電動(dòng)機的轉速，減小電動(dòng)機的運行功率，從而進(jìn)一步實(shí)現節能。
?、輪坞妱?dòng)機拖動(dòng)系統大多不能根據負載的輕重連續地調節。而采用了變頻調速后，則可以十分方便地進(jìn)行連續調節，能保持壓力、流量、溫度等參數的穩定，從而大大提高壓縮機的工作性能。
從運行成本方面來(lái)看：變頻壓縮機的運行成本要遠遠高于采購成本，隨著(zhù)使用的時(shí)間越來(lái)越長(cháng)，運行成本也越來(lái)越高，所以后期運行成本的節省就成了最主要的。使用變頻功能之后，有效的減少了設備內的沖擊，大大降低了各部件的損壞率，維護與維修成本減少。除此之外，它本身還有節省能耗的作用，大大降低了運行成本。
從壓縮機使用時(shí)限來(lái)看：壓縮機使用了變頻功能后，在機器運行時(shí)可以有效的減少電器部件與機械零件產(chǎn)生的沖擊。除此之外，還有效的減少了電流波動(dòng)等，有效的延長(cháng)的使用時(shí)限。
從噪音方面來(lái)看：變頻壓縮機通過(guò)使用變頻調速后，電機的轉速明顯減慢，從而降低噪音。
變頻改造成敗與改造工程師的水平息息相關(guān)，也會(huì )在不少問(wèn)題：
1.變頻器的選擇與匹配
負載特性不同變頻器的選配不同，壓縮機是恒扭矩負載，是否選擇了合適的變頻器。
2.變頻器電纜會(huì )產(chǎn)生對地耦合電容，造成變頻器出力不夠。
3.影響防護等級。
4.變頻器輸出含有高次諧波，會(huì )造成電動(dòng)機的功率因數和效率變壞。
5.變頻器供電，電動(dòng)機電流增加10%溫升增加20%。
6.普通電動(dòng)機在低轉速下發(fā)熱量增加，自冷卻風(fēng)扇風(fēng)量劇烈減小。
7.軸承電流，軸承中的高頻電流是通過(guò)開(kāi)關(guān)的高速開(kāi)/關(guān)來(lái)產(chǎn)生的, 這樣會(huì )引起轉動(dòng)部件的波動(dòng), 進(jìn)而影響軸承的潤滑。同時(shí)會(huì )產(chǎn)生電火花導致的彈坑, 如果不加保護, 軸承就很容易損壞。
8.有電磁兼容性問(wèn)題，干擾周?chē)碾姎庠O備，也易受周?chē)母蓴_。
9.絕緣失效，變頻器中的開(kāi)關(guān)頻率會(huì )導致峰值電壓達到名義電壓的3.5倍。
10.在低轉速下，噴油螺桿壓縮機主機中容易產(chǎn)生冷凝水，從而造成油乳化，導致潤滑失效，轉子咬死。
11.固定轉速的壓縮機仍存在加卸載閥，啟動(dòng)時(shí)需要油/氣分離器放空，有卸載時(shí)的浪費。
除此之外，變頻器使用不當，不但不能很好的發(fā)揮其優(yōu)良的功能，而且還可能損壞變頻器及其設備，或造成干擾影響等，因此在使用過(guò)程中應該注意以下事項：
※ 必須正確選用變頻器；
※ 認真閱讀產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，并按照說(shuō)明書(shū)的要求接線(xiàn)、安裝和使用；
※ 變頻器裝置應可靠接地，抑制射頻干擾，防止變頻器因漏電而引起電擊；
※ 用變頻器控制電動(dòng)機轉速時(shí)，電動(dòng)機的溫升及噪聲會(huì )比用網(wǎng)電（工頻）時(shí)高；在低速運轉時(shí)，因電動(dòng)機風(fēng)葉轉速低，應注意通風(fēng)冷卻以及適當減輕負載，以免電動(dòng)機溫升超過(guò)允許值；
※ 供電線(xiàn)路的阻抗不能太小。變頻器接入電壓電網(wǎng)，當配電變壓器的容量大于500kVA或配電變壓器的容量大于變頻器的容量的10倍時(shí)，或變頻器接在離配電變壓器很近的地方時(shí)，由于回路阻抗小，投入瞬間對變頻器產(chǎn)生很大的浪涌，會(huì )損壞變頻器的整流元件等。當線(xiàn)路阻抗過(guò)小時(shí)，應在電網(wǎng)與變頻器之間加裝交流電抗器；
※ 當電網(wǎng)三相電壓不平衡率大于3%時(shí)，變頻器輸入電流的峰值就很大，會(huì )造成變頻器及連接過(guò)熱或損壞電子元件，這時(shí)也需加裝交流電抗器。特別是變壓器為V形接法時(shí)更為嚴重，除在交流側加裝電抗器外，還需要在直流側加裝直流電抗器；
※ 不能因為提高功率因數而在進(jìn)線(xiàn)側裝設過(guò)大的電容器，也不能在電動(dòng)機與變頻器之間裝設電容器，否則會(huì )使線(xiàn)路阻抗下降，產(chǎn)生過(guò)流而損壞變頻器；
※ 變頻器出線(xiàn)側不能并聯(lián)補償電容，也不能為了減少變頻器輸出電壓的高次諧波而并聯(lián)電容器，否則可能損壞變頻器。為了減少諧波，可以串聯(lián)電抗器；
※ 用變頻器調速的電動(dòng)機的起動(dòng)和停止，不能用斷路器及接觸器直接操作，而應用變頻器的控制端子來(lái)操作，否則會(huì )造成變頻器失控，并可能造成嚴重的后果；
※ 變頻器與電動(dòng)機之間一般不宜加裝交流接觸器，以免斷流間產(chǎn)生過(guò)電壓而損壞逆變器。若需要加裝，在變頻器運行前，輸出接觸器應先閉合；
※ 對于變頻器驅動(dòng)普通電動(dòng)機作恒轉矩運行的場(chǎng)合，應盡量避免長(cháng)期低速運行，否則電動(dòng)機散熱效果變差，發(fā)熱嚴重。如果需要以低速恒轉矩長(cháng)期運行，就必須選用變頻電動(dòng)機；
※ 對于提升負載、頻繁起停的場(chǎng)合，會(huì )有大轉矩產(chǎn)生，需要選配適當的制動(dòng)電阻，否則變頻器將常因過(guò)電流或過(guò)電壓故障而跳閘；
※ 當電動(dòng)機另有制動(dòng)器時(shí)，變頻器應工作于自由停機方式，且制動(dòng)的動(dòng)作信號在變頻器發(fā)出停車(chē)指令后才發(fā)出；
※ 變頻器外接的制動(dòng)電阻的阻止不能小于變頻器允許所帶制動(dòng)電阻的要求。在滿(mǎn)足制動(dòng)要求的前提下，制動(dòng)電阻宜取大些。切不可將應接制動(dòng)電阻的端子直接短接，否則，在制動(dòng)時(shí)會(huì )通過(guò)開(kāi)關(guān)管發(fā)生短路事故；
※ 變頻器與電動(dòng)機相連時(shí)，不允許用兆歐表去測量電動(dòng)機的絕緣電阻，否則，兆歐表輸出的高壓會(huì )損壞逆變器；
※ 正確處理好升速與減速問(wèn)題。變頻器設定的加、減速時(shí)間過(guò)短，容易受到“電沖擊”而有可能損壞變頻器。因此使用變頻器時(shí)，在負載設備允許的前提下，應盡量延長(cháng)加、減速時(shí)間。
如果負載重，則應增加加、減速時(shí)間；反之，可適當減少加、減速時(shí)間。如果負載設備需要短時(shí)間內加、減速，則必須考慮增大變頻器的容量，以免出現太大的電流，超過(guò)變頻器的額定電流。 如果負載設備需要很短的加、減速時(shí)間（如1s以?xún)龋?，則應考慮在變頻器上采用剎車(chē)系統。一般較大容量的變頻器都配有剎車(chē)系統；
※ 避開(kāi)負載設備的機械共振點(diǎn)。因為電動(dòng)機在一定的頻率范圍內，可能會(huì )遇到設備的機械共振點(diǎn)，產(chǎn)生機械的諧振，影響系統的運行。為此，需要對變頻器設置跳躍頻率（或稱(chēng)回避頻率），把該頻率跳過(guò)去（回避掉）以避開(kāi)共振點(diǎn)；
※電動(dòng)機首次使用或長(cháng)時(shí)間放置后再接入變頻器使用之前，必須對電動(dòng)機進(jìn)行絕緣電阻測量（用500V或1000V兆歐表，測量值應不小于5M歐）。如果絕緣電阻過(guò)低，則會(huì )損壞變頻器；
※ 變頻器應垂直安裝，留有通風(fēng)空間，并控制環(huán)境溫度不超過(guò)40℃；
※ 必須采取抗干擾措施，以免變頻器受干擾而影響其正常工作，或變頻器產(chǎn)生的高次諧波干擾其他電子設備的正常工作；
※ 注意電動(dòng)機的熱保護。如果電動(dòng)機與變頻器容量適配，則變頻器內部的熱保護能有效的保護電動(dòng)機。如果兩者容量不匹配，須調整其保護值或采取其他保護措施以保證電動(dòng)機的安全運行。
變頻器電子熱保護值（電動(dòng)機過(guò)載檢測），可在變頻器額定電流的25%-105%范圍內設定。
壓縮機變頻調速節能改造，技術(shù)可靠，安裝簡(jiǎn)單，操作方便，故障率低，經(jīng)濟效益可觀(guān)，值得大力推廣應用，但我們也應重點(diǎn)關(guān)注壓縮機變頻器技改和使用中的相關(guān)知識掌握，以避免不必要的經(jīng)濟損失。
壓縮機變頻器是為各類(lèi)壓縮機量身定制的一種專(zhuān)用型變頻器。變頻器主要用來(lái)調速，因為它能設備使性能更穩定、操作更便捷、節能等優(yōu)勢，應用越來(lái)越廣泛。對于壓縮機來(lái)說(shuō)，采用變頻調速的意義在哪呢？
我們發(fā)現，壓縮機馬達的轉速與壓縮機的實(shí)際消耗功率成一次方關(guān)系，所以，要想減少壓縮機的實(shí)際消耗就需要通過(guò)降低馬達轉速來(lái)實(shí)現。其節能原理及效果如下：
?、偈褂米冾l器后，壓縮機的壓力設定可以一點(diǎn)，即可以將滿(mǎn)足生產(chǎn)設備要求的最低壓力作為設定壓力，變頻器將根據管網(wǎng)壓力上下波動(dòng)的趨勢，調節壓縮機轉速的快慢，甚至消除了壓縮機的卸載運行，節約了電能。
?、谟捎谙到y中的變頻器使得管網(wǎng)上下壓力穩定，可以降低甚至消除壓力的波動(dòng)，從而使系統中所有運行的壓縮機都在一個(gè)滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的較低壓力下運行，減少了壓力向上波動(dòng)造成的功率損失。
?、塾捎趬嚎s機不能排除在滿(mǎn)負載狀態(tài)下長(cháng)時(shí)間運行的可能性，所以只能按最大需求來(lái)決定電動(dòng)機的容量，故設計容量一般偏大。在實(shí)際運行中，輕載運行的時(shí)間所占的比例非常高，如果采用變頻調速，可大大提高運行時(shí)的工作效率。
?、苡行┱{節方式,即使在需求量較小的情況下，也不能減小電動(dòng)機的運行功率。采用了變頻調速后，當需求量較小的情況下，可降低電動(dòng)機的轉速，減小電動(dòng)機的運行功率，從而進(jìn)一步實(shí)現節能。
?、輪坞妱?dòng)機拖動(dòng)系統大多不能根據負載的輕重連續地調節。而采用了變頻調速后，則可以十分方便地進(jìn)行連續調節，能保持壓力、流量、溫度等參數的穩定，從而大大提高壓縮機的工作性能。
從運行成本方面來(lái)看：變頻壓縮機的運行成本要遠遠高于采購成本，隨著(zhù)使用的時(shí)間越來(lái)越長(cháng)，運行成本也越來(lái)越高，所以后期運行成本的節省就成了最主要的。使用變頻功能之后，有效的減少了設備內的沖擊，大大降低了各部件的損壞率，維護與維修成本減少。除此之外，它本身還有節省能耗的作用，大大降低了運行成本。
從壓縮機使用時(shí)限來(lái)看：壓縮機使用了變頻功能后，在機器運行時(shí)可以有效的減少電器部件與機械零件產(chǎn)生的沖擊。除此之外，還有效的減少了電流波動(dòng)等，有效的延長(cháng)的使用時(shí)限。
從噪音方面來(lái)看：變頻壓縮機通過(guò)使用變頻調速后，電機的轉速明顯減慢，從而降低噪音。
變頻改造成敗與改造工程師的水平息息相關(guān)，也會(huì )在不少問(wèn)題：
1.變頻器的選擇與匹配
負載特性不同變頻器的選配不同，壓縮機是恒扭矩負載，是否選擇了合適的變頻器。
2.變頻器電纜會(huì )產(chǎn)生對地耦合電容，造成變頻器出力不夠。
3.影響防護等級。
4.變頻器輸出含有高次諧波，會(huì )造成電動(dòng)機的功率因數和效率變壞。
5.變頻器供電，電動(dòng)機電流增加10%溫升增加20%。
6.普通電動(dòng)機在低轉速下發(fā)熱量增加，自冷卻風(fēng)扇風(fēng)量劇烈減小。
7.軸承電流，軸承中的高頻電流是通過(guò)開(kāi)關(guān)的高速開(kāi)/關(guān)來(lái)產(chǎn)生的, 這樣會(huì )引起轉動(dòng)部件的波動(dòng), 進(jìn)而影響軸承的潤滑。同時(shí)會(huì )產(chǎn)生電火花導致的彈坑, 如果不加保護, 軸承就很容易損壞。
8.有電磁兼容性問(wèn)題，干擾周?chē)碾姎庠O備，也易受周?chē)母蓴_。
9.絕緣失效，變頻器中的開(kāi)關(guān)頻率會(huì )導致峰值電壓達到名義電壓的3.5倍。
10.在低轉速下，噴油螺桿壓縮機主機中容易產(chǎn)生冷凝水，從而造成油乳化，導致潤滑失效，轉子咬死。
11.固定轉速的壓縮機仍存在加卸載閥，啟動(dòng)時(shí)需要油/氣分離器放空，有卸載時(shí)的浪費。
除此之外，變頻器使用不當，不但不能很好的發(fā)揮其優(yōu)良的功能，而且還可能損壞變頻器及其設備，或造成干擾影響等，因此在使用過(guò)程中應該注意以下事項：
※ 必須正確選用變頻器；
※ 認真閱讀產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，并按照說(shuō)明書(shū)的要求接線(xiàn)、安裝和使用；
※ 變頻器裝置應可靠接地，抑制射頻干擾，防止變頻器因漏電而引起電擊；
※ 用變頻器控制電動(dòng)機轉速時(shí)，電動(dòng)機的溫升及噪聲會(huì )比用網(wǎng)電（工頻）時(shí)高；在低速運轉時(shí)，因電動(dòng)機風(fēng)葉轉速低，應注意通風(fēng)冷卻以及適當減輕負載，以免電動(dòng)機溫升超過(guò)允許值；
※ 供電線(xiàn)路的阻抗不能太小。變頻器接入電壓電網(wǎng)，當配電變壓器的容量大于500kVA或配電變壓器的容量大于變頻器的容量的10倍時(shí)，或變頻器接在離配電變壓器很近的地方時(shí)，由于回路阻抗小，投入瞬間對變頻器產(chǎn)生很大的浪涌，會(huì )損壞變頻器的整流元件等。當線(xiàn)路阻抗過(guò)小時(shí)，應在電網(wǎng)與變頻器之間加裝交流電抗器；
※ 當電網(wǎng)三相電壓不平衡率大于3%時(shí)，變頻器輸入電流的峰值就很大，會(huì )造成變頻器及連接過(guò)熱或損壞電子元件，這時(shí)也需加裝交流電抗器。特別是變壓器為V形接法時(shí)更為嚴重，除在交流側加裝電抗器外，還需要在直流側加裝直流電抗器；
※ 不能因為提高功率因數而在進(jìn)線(xiàn)側裝設過(guò)大的電容器，也不能在電動(dòng)機與變頻器之間裝設電容器，否則會(huì )使線(xiàn)路阻抗下降，產(chǎn)生過(guò)流而損壞變頻器；
※ 變頻器出線(xiàn)側不能并聯(lián)補償電容，也不能為了減少變頻器輸出電壓的高次諧波而并聯(lián)電容器，否則可能損壞變頻器。為了減少諧波，可以串聯(lián)電抗器；
※ 用變頻器調速的電動(dòng)機的起動(dòng)和停止，不能用斷路器及接觸器直接操作，而應用變頻器的控制端子來(lái)操作，否則會(huì )造成變頻器失控，并可能造成嚴重的后果；
※ 變頻器與電動(dòng)機之間一般不宜加裝交流接觸器，以免斷流間產(chǎn)生過(guò)電壓而損壞逆變器。若需要加裝，在變頻器運行前，輸出接觸器應先閉合；
※ 對于變頻器驅動(dòng)普通電動(dòng)機作恒轉矩運行的場(chǎng)合，應盡量避免長(cháng)期低速運行，否則電動(dòng)機散熱效果變差，發(fā)熱嚴重。如果需要以低速恒轉矩長(cháng)期運行，就必須選用變頻電動(dòng)機；
※ 對于提升負載、頻繁起停的場(chǎng)合，會(huì )有大轉矩產(chǎn)生，需要選配適當的制動(dòng)電阻，否則變頻器將常因過(guò)電流或過(guò)電壓故障而跳閘；
※ 當電動(dòng)機另有制動(dòng)器時(shí)，變頻器應工作于自由停機方式，且制動(dòng)的動(dòng)作信號在變頻器發(fā)出停車(chē)指令后才發(fā)出；
※ 變頻器外接的制動(dòng)電阻的阻止不能小于變頻器允許所帶制動(dòng)電阻的要求。在滿(mǎn)足制動(dòng)要求的前提下，制動(dòng)電阻宜取大些。切不可將應接制動(dòng)電阻的端子直接短接，否則，在制動(dòng)時(shí)會(huì )通過(guò)開(kāi)關(guān)管發(fā)生短路事故；
※ 變頻器與電動(dòng)機相連時(shí)，不允許用兆歐表去測量電動(dòng)機的絕緣電阻，否則，兆歐表輸出的高壓會(huì )損壞逆變器；
※ 正確處理好升速與減速問(wèn)題。變頻器設定的加、減速時(shí)間過(guò)短，容易受到“電沖擊”而有可能損壞變頻器。因此使用變頻器時(shí)，在負載設備允許的前提下，應盡量延長(cháng)加、減速時(shí)間。
如果負載重，則應增加加、減速時(shí)間；反之，可適當減少加、減速時(shí)間。如果負載設備需要短時(shí)間內加、減速，則必須考慮增大變頻器的容量，以免出現太大的電流，超過(guò)變頻器的額定電流。 如果負載設備需要很短的加、減速時(shí)間（如1s以?xún)龋?，則應考慮在變頻器上采用剎車(chē)系統。一般較大容量的變頻器都配有剎車(chē)系統；
※ 避開(kāi)負載設備的機械共振點(diǎn)。因為電動(dòng)機在一定的頻率范圍內，可能會(huì )遇到設備的機械共振點(diǎn)，產(chǎn)生機械的諧振，影響系統的運行。為此，需要對變頻器設置跳躍頻率（或稱(chēng)回避頻率），把該頻率跳過(guò)去（回避掉）以避開(kāi)共振點(diǎn)；
※電動(dòng)機首次使用或長(cháng)時(shí)間放置后再接入變頻器使用之前，必須對電動(dòng)機進(jìn)行絕緣電阻測量（用500V或1000V兆歐表，測量值應不小于5M歐）。如果絕緣電阻過(guò)低，則會(huì )損壞變頻器；
※ 變頻器應垂直安裝，留有通風(fēng)空間，并控制環(huán)境溫度不超過(guò)40℃；
※ 必須采取抗干擾措施，以免變頻器受干擾而影響其正常工作，或變頻器產(chǎn)生的高次諧波干擾其他電子設備的正常工作；
※ 注意電動(dòng)機的熱保護。如果電動(dòng)機與變頻器容量適配，則變頻器內部的熱保護能有效的保護電動(dòng)機。如果兩者容量不匹配，須調整其保護值或采取其他保護措施以保證電動(dòng)機的安全運行。
變頻器電子熱保護值（電動(dòng)機過(guò)載檢測），可在變頻器額定電流的25%-105%范圍內設定。
壓縮機變頻調速節能改造，技術(shù)可靠，安裝簡(jiǎn)單，操作方便，故障率低，經(jīng)濟效益可觀(guān)，值得大力推廣應用，但我們也應重點(diǎn)關(guān)注壓縮機變頻器技改和使用中的相關(guān)知識掌握，以避免不必要的經(jīng)濟損失。
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