一种用于空压机变频改造的节能系统的制作方法

1.本实用新型属于空压机变频器改造领域，特别是涉及一种用于空压机变频改造的节能系统。


背景技术：

2.现有的空压机变频改造大多是利用的变频器自带的pid功能做调节的，压力传感器安装在空压机出气管主管道上，压力传感器通过4
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20ma电流信号接至变频器模拟量ai2输入端，hmi人机界面通过rs485信号与变频器连接，hmi主要通讯变频器电流、电压、频率、功率等参数，同时通过rs485通讯写恒定压力值给变频器内部pid作为参考，变频器通过压力传感器的反馈值与hmi给定值对比根据内部pid调节频率从而控制压缩机主电机义。
3.上述现有的空压机变频改造具有以下缺点：1、调试难度高，因现市场变频器种类繁多，数据采集、给定及反馈需要设定较多的通讯地址，故要求操作人员有一定的专业能力；2、恒压效果不好，变频器为通用电气元件，采用变频器内部pid控制，控制较为粗犷，只能在一定范围内调压；3、安全性差，变频改造调频后，电机会有一定的温升，电机转速、变频器载波频率、电网谐波等都会影响电机温升，现有的改造方式检测不到电机温度。因此，针对以上问题提供一种用于空压机变频改造的节能系统具有重要意义。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种用于空压机变频改造的节能系统，解决了以上问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.本实用新型的一种用于空压机变频改造的节能系统，包括空压机变频节能系统的主回路和控制回路；
7.所述主回路包括空压机电源、进线空开、变频器、第一接触器、第二接触器、输出电抗器、空压机进线端接线端子、第二接线端子；
8.所述控制回路包括人机界面、主控器、压力传感器、电机温度传感器、变频器；
9.所述第一接触器的上端通过电源线连接至进线空开的下端，所述第一接触器的下端通过电源线与输出电抗器的下端相连引至空压机进线端接线端子，用于切换至工频回路；
10.所述第二接触器的上端通过电源线连接至输出电抗器的输出端，下端通过电源线与第一接触器下端相连引至空压机进线端接线端子，用于切换至变频回路。
11.进一步地，所述输出电抗器的输入端通过电源线连接至变频器的输出端，所述输出电抗器的输出端连接至第二接触器的上端，用于过滤变频器输出谐波，保护电机。
12.进一步地，所述人机界面安装在空压机变频节能系统控制柜门板上，用通讯线与主控器连接，用于显示系统实时数据及运行参数设置。
13.进一步地，所述主控器安装空压机变频节能系统控制柜内，与人机界面通讯连接并且与变频器通过rs485通讯连接，用于pid运算及系统参数保护。
14.进一步地，所述压力传感器安装在空压机出口压缩空气主管道上，与主控器通过4
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20ma信号连接，用于pid反馈。
15.进一步地，所述电机温度传感器通过强磁吸附在空压机电机前后两端，通过信号线与主控器连接，用于监测改造后电机温度。
16.本实用新型相对于现有技术包括有以下有益效果：
17.本实用新型通过提供一种带有hmi人机界面、接触器、主控器、电机温度传感器的空压机变频改造的节能系统，能够实现人机界面控制、主管压力自动感应和自动控制、主管温度自动监控的作用，具有调试难度低，工作效率和安全性高的优点。
18.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型一种用于空压机变频改造的节能系统主回路结构图；
21.图2为本实用新型一种用于空压机变频改造的节能系统控制回路结构图；
22.图3为现有的原空压机变频改造控制结构图；
23.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
24.qf1
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进线空开，vsd
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变频器，km1
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第一接触器，km2
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第二接触器，ocl
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输出电抗器，xt1
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空压机进线端接线端子，xt2
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第二接线端子，hm1
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人机界面，t3vf
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主控器，vsd
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变频器。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“下端”、“输入端”、“前后两端”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.如图3所示，为现有的空压机变频改造结构，其具体结构及缺点，本说明书中的背景技术部分已经清楚讲述，此处不做赘述；为了解决背景技术中的问题，具体是通过下面具体实施例实现的；
28.请参阅图1
‑
2所示，本实用新型的一种用于空压机变频改造的节能系统，包括空压机变频节能系统的主回路和控制回路；
29.主回路包括空压机电源、进线空开qf1、变频器vsd、第一接触器km1、第二接触器km2、输出电抗器ocl、空压机进线端接线端子xt1、第二接线端子xt2；
30.控制回路包括人机界面hm1、主控器t3vf、压力传感器、电机温度传感器、变频器vsd；
31.第一接触器km1的上端通过电源线连接至进线空开qf1的下端，第一接触器km1的下端通过电源线与输出电抗器ocl的下端相连引至空压机进线端接线端子xt1，用于切换至工频回路；
32.第二接触器km2的上端通过电源线连接至输出电抗器ocl的输出端，下端通过电源线与第一接触器km1下端相连引至空压机进线端接线端子xt1，用于切换至变频回路。
33.其中，输出电抗器ocl的输入端通过电源线连接至变频器vsd的输出端，输出电抗器ocl的输出端连接至第二接触器km2的上端，用于过滤变频器输出谐波，保护电机。
34.其中，人机界面hm1安装在空压机变频节能系统控制柜门板上，用通讯线与主控器t3vf连接，用于显示系统实时数据及运行参数设置。
35.其中，主控器t3vf安装空压机变频节能系统控制柜内，与人机界面hm1通讯连接并且与变频器vsd通过rs485通讯连接，用于pid运算及系统参数保护。
36.其中，压力传感器安装在空压机出口压缩空气主管道上，与主控器t3vf通过4
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20ma信号连接，用于pid反馈。
37.其中，电机温度传感器通过强磁吸附在空压机电机前后两端，通过信号线与主控器t3vf连接，用于监测改造后电机温度。
38.本实用新型的工作原理：
39.空压机变频器节能系统运行前，需在人机界面hmi中预设工作模式，如选择工频，系统启动后，第一接触器km1动作，空压机启动后，按照原星三角切换电路启动，空压机电机工频模式下运行。如选择变频，第二接触器km2动作，空压机启动后，星三角电路切换完成，变频器开始运行，主控器t3vf根据实时监测的空压机主管压力值与系统内设定的恒压值对比，通过内部pid运算，通过rs485通讯方式控制变频器输出频率，从而控制机电机转速，达到控制主管压力的目的。
40.电机温度传感器通过强磁吸附在空压机电机前后两端，通过信号线与主控器t3vf连接，用于监测改造后电机温度，电机温度超过预警值，系统报警提示，电机温度超过限定值，系统报警并停机，从而保护电机不超温运行。
41.主控器t3vf为空压机专用控制器，其集成几十种市场主流的变频器通讯协议，可根据需求调用，缩短了调试时间，其为空压机订制的专属pid运行逻辑，不同的运行工况下都能精准调节，管道压力波动维持在
±
0.1bar。
42.主控器t3vf预留多路模拟量输入点及故障输出点，可根据需要自行定义，保护功能更加全面。
43.有益效果：
44.本实用新型通过提供一种带有hmi人机界面、接触器、主控器、电机温度传感器的空压机变频改造的节能系统，能够实现人机界面控制、主管压力自动感应和自动控制、主管温度自动监控的作用，具有调试难度低，工作效率和安全性高的优点。
45.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地
解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。