空压机变频一拖二压缩空气系统

摘要

本发明涉及变频空压机压缩空气技术领域，具体地说是一种空压机变频一拖二压缩空气系统，其设有两台空气压缩机，特征在于所述的空气压缩机分为一号空气压缩机和二号空气压缩机，一号空气压缩机和二号空气压缩机分别经联轴器与空压机电机相连接，一号空气压缩机和二号空气压缩机的压缩空气出口分别经管道与干燥机进口相连接，干燥机出口分别经管道与压缩空气母管相连接，压缩空气母管与储气罐进气口相连接，储气罐的出气口经管道直接连接到用气系统，空压机电机上设有变频器，变频器的一端经压力传感器与储气罐相连接，变频器的另一端与空压机电机上的空压机原有Y/△启动回路相连接，具有结构简单、消耗电量少、费用低、延长设备使用寿命等优点。

权利要求

1.一种空压机变频一拖二压缩空气系统，设有两台空气压缩机，其特征在于所述的空气压缩机分为一号空气压缩机和二号空气压缩机，所述的一号空气压缩机和二号空气压缩机分别经联轴器与空压机电机相连接，所述的一号空气压缩机和二号空气压缩机的压缩空气出口分别经管道与干燥机进口相连接，干燥机出口分别经管道与压缩空气母管相连接，压缩空气母管与储气罐进气口相连接，所述的储气罐的出气口经管道直接连接到用气系统，所述的两台空压机电机上设有一台变频器，所述的变频器的一端分别与两台空压机电源开关相连接，变频器的另一端分别与两台空压机电机上的空压机原有Y/△启动回路相连接，所述的变频器的控制信号回路经压力传感器与储气罐相连接，所述的变频器的电气控制原理如下：设有控制开关电源，电源采用AC380V，开关电源进线连接空气开关，控制出线经事故总停按钮与控制回路相连接，事故总停开关的后端分别与一号工频运行电路、二号工频运行电路、一号变频运行电路和二号变频运行电路相连接，所述的一号工频运行电路由停止按钮、启动按钮、KM3继电器常开触点、KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、继电器KM3线圈和标识灯组成，所述的停止按钮的一端与事故总停开关相连接，停止按钮的另一端依次与启动按钮、KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、继电器KM3线圈相串联，串联后的继电器KM3线圈与开关电源另一相相连接，所述的常开自保持触点为KM3继电器常开触点，常开自保持触点与启动按钮并联连接，所述的继电器KM3线圈的两端设有标识灯，标识灯的两端与继电器KM3线圈相并联连接，所述的二号工频运行电路由停止按钮、启动按钮、KM4继电器常开触点、KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、继电器KM4线圈和标识灯组成，所述的停止按钮的一端与事故总停开关相连接，停止按钮的另一端依次与启动按钮、KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、继电器KM4线圈相串联，串联后的继电器KM4线圈与开关电源另一相相连接，所述的常开自保持触点为KM4继电器常开触点，常开自保持触点与启动按钮并联连接，所述的继电器KM4线圈的两端设有标识灯，标识灯的两端与继电器KM4线圈相并联连接，所述的一号变频运行电路由转换开关、KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、KM3继电器常闭触点、继电器KM1线圈、继电器KM5线圈、标识灯组成，所述的转换开关的一端与事故总停开关相连接，转换开关的另一端依次与KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、KM3继电器常闭触点、继电器KM1线圈相连接，KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、KM3继电器常闭触点、继电器KM1线圈相互串联连接，继电器KM1线圈的另一端与开关电源另一相相连接，所述的继电器KM1线圈的两端设有继电器KM5线圈和标识灯，继电器KM5线圈和标识灯的两端分别与继电器KM1线圈的两端相并联连接，所述的二号变频运行电路由转换开关、KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、KM4继电器常闭触点、继电器KM2线圈、继电器KM6线圈、标识灯组成，所述的转换开关的一端与事故总停开关相连接，转换开关的另一端依次与KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、KM4继电器常闭触点、继电器KM2线圈相连接，KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、KM4继电器常闭触点、继电器KM2线圈相互串联连接，继电器KM2线圈的另一端与开关电源另一相相连接，所述的继电器KM2线圈的两端设有继电器KM6线圈和标识灯，继电器KM6线圈和标识灯的两端分别与继电器KM2线圈的两端相并联连接。

说明书

空压机变频一拖二压缩空气系统

技术领域

[0001] 本发明涉及变频空压机压缩空气技术领域，具体地说是一种结构简单、消耗电量少、费用低、延长设备使用寿命的空压机变频一拖二压缩空气系统。

背景技术

[0002] 众所周知，在中小型电站的汽轮发电机组中，系统工艺设计时，未考虑机组长期的节能问题等。如压缩空气压力达到规定压力后，电机持续工频空载运行，压力降低后，电机持续加载运行，电机不断的加载卸载，造成了大量电能的浪费；第二由于用气负荷不稳定，造成空压机通过进气阀门的开闭来频繁加载卸载，空压机电机对设备的冲击很大，对机械寿命有很大影响。

[0003] 目前，一般的汽轮发电机组中，设有两台空气压缩机，两台空压机分别经两台驱动电机驱动连接，正常情况下，一台空压机工作，另一台空压机备用，空压机工作在工频状态。压力采用两点式控制(上、下限控制)，也就是当空压机气缸内压力达到设定值上限时，空压机通过本身的油压关闭进气阀；当压力下降到设定值下限时，空压机打开进气阀。由于实际用气量不可能等于实时产气量，这样就导致了空压机频繁的卸载和加载，对电动机、空压机和电网造成很大的冲击。再者，空压机卸荷运行时，不产生压缩空气，电动机处于空载状态，其用电量为满负载的60%左右，这部分电能被白白浪费。原系统工况存在的问题：1.主电机虽然星-角减压起动，但起动时的电流仍然很大，会影响电网的供电安全及其它用电设备的运行稳定。经观察空压机启动时常会引起水站变频器跳闸；2.主电机时常空载运行，属非经济运行，电能浪费严重；3.主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大；4.主电机工频起动对设备的冲击很大，对机械寿命有很大影响；5.两台空压机全部采用变频一对一控制，始终有一台空压机处在备用状态，造成资源浪费。

发明内容

[0004] 本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、消耗电量少、费用低、延长设备使用寿命的空压机变频一拖二压缩空气系统。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0006] 一种空压机变频一拖二压缩空气系统，设有两台空气压缩机，其特征在于所述的空气压缩压缩机分为一号空气压缩机和二号空气压缩机，所述的一号空气压缩机和二号空气压缩机分别经联轴器与空压机电机相连接，所述的一号空气压缩机和二号空气压缩机的压缩空气出口分别经管道与干燥机进口相连接，干燥机出口分别经管道与压缩空气母管相连接，压缩空气母管与储气罐进气口相连接，所述的储气罐的出气口经管道直接连接到用气系统，所述的两台空压机电机上设有一台变频器，所述的变频器的一端分别与两台空压机电源开关相连接，变频器的另一端分别与两台空压机电机上的空压机原有Y/△启动回路相连接，所述的变频器的控制信号回路经压力传感器与储气罐相连接，所述的变频器的电气控制原理如下：设有控制开关电源，电源采用AC380V，开关电源进线连接空气开关，控制出线经事故总停按钮与控制回路相连接，事故总停开关的后端分别与一号工频运行电路、二号工频运行电路、一号变频运行电路和二号变频运行电路相连接，所述的一号工频运行电路由停止按钮、启动按钮、KM3继电器常开触点、KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、继电器KM3线圈和标识灯组成，所述的停止按钮的一端与事故总停开关相连接，停止按钮的另一端依次与启动按钮、KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、继电器KM3线圈相串联，串联后的继电器KM3线圈与开关电源另一相相连接，所述的常开自保持触点为KM3继电器常开触点，常开自保持触点与启动按钮并联连接，所述的继电器KM3线圈的两端设有标识灯，标识灯的两端与继电器KM3线圈相并联连接，所述的二号工频运行电路由停止按钮、启动按钮、KM4继电器常开触点、KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、继电器KM4线圈和标识灯组成，所述的停止按钮的一端与事故总停开关相连接，停止按钮的另一端依次与启动按钮、KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、继电器KM4线圈相串联，串联后的继电器KM4线圈与开关电源另一相相连接，所述的常开自保持触点为KM4继电器常开触点，常开自保持触点与启动按钮并联连接，所述的继电器KM4线圈的两端设有标识灯，标识灯的两端与继电器KM4线圈相并联连接，所述的一号变频运行电路由转换开关、KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、KM3继电器常闭触点、继电器KM1线圈、继电器KM5线圈、标识灯组成，所述的转换开关的一端与事故总停开关相连接，转换开关的另一端依次与KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、KM3继电器常闭触点、继电器KM1线圈相连接，KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、KM3继电器常闭触点、继电器KM1线圈相互串联连接，继电器KM1线圈的另一端与开关电源另一相相连接，所述的继电器KM1线圈的两端设有继电器KM5线圈和标识灯，继电器KM5线圈和标识灯的两端分别与继电器KM1线圈的两端相并联连接，所述的二号变频运行电路由转换开关、KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、KM4继电器常闭触点、继电器KM2线圈、继电器KM6线圈、标识灯组成，所述的转换开关的一端与事故总停开关相连接，转换开关的另一端依次与KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、KM4继电器常闭触点、继电器KM2线圈相连接，KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、KM4继电器常闭触点、继电器KM2线圈相互串联连接，继电器KM2线圈的另一端与开关电源另一相相连接，所述的继电器KM2线圈的两端设有继电器KM6线圈和标识灯，继电器KM6线圈和标识灯的两端分别与继电器KM2线圈的两端相并联连接。

[0007] 本发明由于采用上述结构，具有结构简单、消耗电量少、费用低、延长设备使用寿命等优点。

附图说明

[0008] 图1是本发明的结构示意图。

[0009] 图2是本发明中变频器电路原理图。

具体实施方式

[0010] 下面结合附图对本发明进一步说明：

[0011] 如附图所示，一种空压机一拖二频压缩空气系统，设有两台空气压缩机，其特征在于所述的空气压缩压缩机分为一号空气压缩机1和二号空气压缩机2，所述的一号空气压缩机1和二号空气压缩机2分别经联轴器与空压机电机3相连接，所述的一号空气压缩机1和二号空气压缩机2的压缩空气出口分别经管道5与干燥机4进口相连接，干燥机4出口分别经管道5与压缩空气母管相连接，压缩空气母管与储气罐6进气口相连接，所述的储气罐6的出气口经管道直接连接到用气系统，所述的空压机电机3上设有变频器7，所述的变频器7的一端经压力传感器8与储气罐6相连接，变频器7的另一端与空压机电机3上的空压机原有Y/△启动回路9相连接，压力传感器8测量储气罐的压力，并转换成4-20mA的信号，通过线路传到变频器7的端子，变频器7通过内部计算储气罐6的压力变化，对应的输出不同的频率到空压机电机，电机转速不同输出的压缩空气量就不同，使电机持续的高效运行，并保持储气罐的压力持续稳定，所述的变频器7的电气控制原理如下：设有控制开关电源，电源采用AC380V，开关电源进线连接空气开关，控制出线经事故总停按钮与控制回路相连接，事故总停开关的后端分别与一号工频运行电路、二号工频运行电路、一号变频运行电路和二号变频运行电路相连接，所述的一号工频运行电路由停止按钮、启动按钮、KM3继电器常开触点、KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、继电器KM3线圈和标识灯组成，所述的停止按钮的一端与事故总停开关相连接，停止按钮的另一端依次与启动按钮、KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、继电器KM3线圈相串联，串联后的继电器KM3线圈与开关电源另一相相连接，所述的常开自保持触点为KM3继电器常开触点，常开自保持触点与启动按钮并联连接，所述的继电器KM3线圈的两端设有标识灯，标识灯的两端与继电器KM3线圈相并联连接，所述的二号工频运行电路由停止按钮、启动按钮、KM4继电器常开触点、KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、继电器KM4线圈和标识灯组成，所述的停止按钮的一端与事故总停开关相连接，停止按钮的另一端依次与启动按钮、KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、继电器KM4线圈相串联，串联后的继电器KM4线圈与开关电源另一相相连接，所述的常开自保持触点为KM4继电器常开触点，常开自保持触点与启动按钮并联连接，所述的继电器KM4线圈的两端设有标识灯，标识灯的两端与继电器KM4线圈相并联连接，所述的一号变频运行电路由转换开关、KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、KM3继电器常闭触点、继电器KM1线圈、继电器KM5线圈、标识灯组成，所述的转换开关的一端与事故总停开关相连接，转换开关的另一端依次与KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、KM3继电器常闭触点、继电器KM1线圈相连接，KM2继电器常闭触点、KM6继电器常闭触点、KM3继电器常闭触点、继电器KM1线圈相互串联连接，继电器KM1线圈的另一端与开关电源另一相相连接，所述的继电器KM1线圈的两端设有继电器KM5线圈和标识灯，继电器KM5线圈和标识灯的两端分别与继电器KM1线圈的两端相并联连接，所述的二号变频运行电路由转换开关、KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、KM4继电器常闭触点、继电器KM2线圈、继电器KM6线圈、标识灯组成，所述的转换开关的一端与事故总停开关相连接，转换开关的另一端依次与KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、KM4继电器常闭触点、继电器KM2线圈相连接，KM1继电器常闭触点、KM5继电器常闭触点、KM4继电器常闭触点、继电器KM2线圈相互串联连接，继电器KM2线圈的另一端与开关电源另一相相连接，所述的继电器KM2线圈的两端设有继电器KM6线圈和标识灯，继电器KM6线圈和标识灯的两端分别与继电器KM2线圈的两端相并联连接。

[0012] 本发明在使用时，由于设有两台空气压缩机，两台空气压缩机分别由两个空压机电机相连接，通过控制空压机电机的转速，调整压缩机的输出，保持进入储气罐内的压缩空气与用户使用的压缩空气平衡，本发明由一台变频器单独控制两台空压机电机的转速，两台空压机电机分别设有工频和变频运行回路，任意一台空压机电机可以单独工频或变频运行，两台空压机电机可以同时工频，或两台空压机电机一台工频、一台变频运行，两台空压机不能同时变频运行，与一号空气压缩机连接的空压机电机或者与二号空气压缩机相连接的空压机电机变频或者工频回路能同时进行启动，只能单独进行工频或者变频启动，两台空气压缩机的空压机电机不能同时进行变频启动，可以一台进行工频，另一台进行变频启动，也可以同时进行工频启动，因此，正常运行时，根据运行工况的需要，闭合一号和二号空压机电机的进线空气开关，选择工频运行时，按下一号和二号空压机的启动按钮，将一号工频运行电路和二号工频运行电路中的启动按钮闭合，进而使电路导通，继电器KM3或继电器KM4工作，KM3常开触点和KM4常开触点闭合，启动按钮弹开，保持工频回路继续带电，一号变频运行电路和二号变频电路中的KM3继电器常闭触点和KM4继电器的常闭触点进行断开，一号变频运行电路和二号变频运行电路不能执行启动运行工作，最终一号工频运行电路和二号工频运行电路工作，进而带动分别与一号空气压缩机和二号空气压缩机的空压机电机工频运行，选择变频运行方式时，操作转换开关选择一号或二号空压机变频运行，确认给电机已经停运并停止旋转，使电路导通，继电器KM1、KM5或继电器KM2、KM6工作，KM1常开触点和KM2常开触点闭合，启动按钮弹开，保持工频回路继续带电，一号工频运行电路和二号工频电路中的继电器KM1、KM5或继电器KM2、KM6常闭触点进行断开，一号工频频运行电路和二号工频运行电路不能执行启动运行工作，最终一号变频运行电路或二号变频运行电路工作，当用户需用大量的压缩空气时，即储气罐输出大量压缩空气，传感器将信号传递给控制器，控制器传递给变频器，变频器内部电路进行工作，闭合空气开关，将一号工频运行电路和二号工频运行电路中的启动按钮闭合，进而使电路导通，继电器KM3线圈和继电器KM4线圈工作，KM3常开触点和KM4常开触点闭合，启动按钮弹开，一号变频运行电路和二号变频电路中的KM3继电器常闭触点和KM4继电器的常闭触点进行断开，一号变频运行电路和二号变频运行电路不运行工作，最终一号工频运行电路和二号工频运行电路工作，进而带动分别与一号空气压缩机和二号空气压缩机的空压机电机工频运行，当传感器传感数据需要一个空压机电机工频运行，另一个空压机变频运行时，即与一号空气压缩机连接的空压机电机工频运行，与二号空气压缩机连接的空压机电机变频运行，或者与一号空气压缩机连接的空压机电机变频运行，与二号空气压缩机连接的空压机电机工频运行，其工作原理如下：（1）与一号空气压缩机连接的空压机电机工频运行，二号空气压缩机连接的空压机电机不运行，闭合一号和二号空压机电机的进线空气开关，按下一号空压机的启动按钮，将一号工频运行电路中的启动按钮闭合，进而使电路导通，继电器KM3工作，KM3自保持常开触点闭合，启动按钮弹开，保持工频回路继续带电，一号变频运行电路中的KM3继电器常闭触点进行断开，一号变频运行电路不能执行启动运行工作，最终一号工频运行电路工作，进而带动与一号空气压缩机的空压机电机工频运行，一号变频回路不能启动,二号工频回路可以启动；（2）与二号空气压缩机连接的空压机电机工频运行，一号空气压缩机连接的空压机电机不运行，闭合一号和二号空压机电机的进线空气开关，按下二号空压机的启动按钮，将二号工频运行电路中的启动按钮闭合，进而使电路导通，继电器KM4工作，KM4自保持常开触点闭合，启动按钮弹开，保持工频回路继续带电，二号变频运行电路中的KM4继电器常闭触点进行断开，一号变频运行电路不能执行启动运行工作，最终二号工频运行电路工作，进而带动与二号空气压缩机的空压机电机工频运行，二号变频回路不能启动,一号工频回路可以启动；（3）与一号空气压缩机连接的空压机电机变频运行，二号空气压缩机连接的空压机电机不运行，闭合一号和二号空压机电机的进线空气开关，操作一号空压机的旋转启动开关，将一号工频运行电路中的启动按钮闭合，进而使电路导通，继电器KM1、KM5工作，保持工频回路继续带电，一号工频运行电路中的KM1、KM5继电器常闭触点进行断开，二号变频运行电路中的KM1、KM5继电器常闭触点进行断开，二号变频运行电路和一号工频不能执行启动运行工作，最终一号变频运行电路工作，进而带动与一号空气压缩机的空压机电机变频运行，一号工频回路不能启动，二号变频回路不能启动,二号工频回路可以启动；（3）与二号空气压缩机连接的空压机电机变频运行，一号空气压缩机连接的空压机电机不运行，闭合一号和二号空压机电机的进线空气开关，操作二号空压机的旋转启动开关，将二号工频运行电路中的启动按钮闭合，进而使电路导通，继电器KM2、KM6工作，保持工频回路继续带电，二号工频运行电路中的KM2、KM6继电器常闭触点进行断开，一号变频运行电路中的KM2、KM5继电器常闭触点进行断开，一号变频运行电路和二号工频不能执行启动运行工作，最终二号变频运行电路工作，进而带动与二号空气压缩机的空压机电机变频运行，二号工频回路不能启动，一号变频回路不能启动,一号工频回路可以启动；（5）与二号空气压缩机连接的空压机和与一号空气压缩机连接的空压机电机同时工频运行，闭合一号和二号空压机电机的进线空气开关，分别按下一号空压机和二号空压机的启动按钮，将一号空压机和二号空压机工频运行电路中的启动按钮闭合，进而使电路导通，继电器KM4和继电器KM3工作，继电器KM4和继电器KM3自保持常开触点闭合，启动按钮弹开，保持工频回路继续带电，一号空压机和二号空压机变频运行电路中的继电器KM4和继电器KM3常闭触点进行断开，一号空压机和二号空压机变频运行电路不能执行启动运行工作，最终一号空压机和二号空压机工频运行电路工作，进而带动与一号空压机和二号空压机空气压缩机的空压机电机工频运行，一号空压机和二号空压机变频回路不能启动，因此，整个变频器控制空压机电机旋转的过程中，可保证储气罐内的空气平衡，节省电机工频空载运行的电量，减少工频加载时的噪音，能够达到两台空压机的工频极限输出，运行方式多样灵活，节省一台变频器的投资，具有结构简单、消耗电量少、费用低、延长设备使用寿命等优点。