1前言
随着电力电子技术的发展，变频器在调速领域中的应用越来越广泛。它具有稳定，操作方便，节能效果明显等优点，越来越受到广大工程技术人员和管理人员的重视。特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司是一家大型电线电缆生产企业，绝大部分生产设备都用到压缩空气，以前都是由单个的小型空压机供气，这种供气方式存在着压力不稳定，故障率高，维修成本大等缺点。在2002年进行了技术改造，建立了一座空压机站，新上2台无锡阿特拉斯。科普柯压缩机有限公司GAl32-8.5型螺杆式空压机。但在实际运行过程中发现耗电量大的问题，经过考察论证，在2005年2月进行了变频技术改造，选用科姆龙无感矢量变频器Kv2000—G1320—4T，经过一年多的实际运行，工作正常，压力稳定，节能效果显著，取得了良好的经济效益和社会效益。
2空压机改造前的运行状况
设备改造前，两台空压机一用一备，全部工作在工频状态，起动方式为星三角降压起动，压力控制采用两点式控制（上下限控制），即空压机气缸内压力达到设定上限时，空压机通过本身的油压关闭气阎，当压力下降到设定下限时，空压机打开进气阀。由于生产过程中用气量的变化，空压机也频繁地加载和卸载，经常是加载2min，卸载4min，在用气量小的时候，有时还停机10 min，重新起动，对空压机、电动机和电网都有很大的冲击。并且空压机在空载过程中不产生压缩空气，电动机处在空载状态，白白消耗电能。因此对其进行变频改造是很有必要的。
3空压机变频改造实施方案
系统参数：
空压机型号 GAl32-8 5
主电动机型号 YXLA315M-4
额定功率 132 kW
额定电压 380v
额定电流 250A l 485 r/min
远传压力表VTP10-A-G10-B
变频器科姆龙无感矢量变频器kv2000
G1320-4T
额定电流 253A
根据空压机实际运行状况，我们用一台变频器来控制两台空压机，通过电气控制来转换两台空压机的变频运行，这样当一台空压机出现故障时，很快转换到另一台空压机运行，既不影响生产又节约了设备投资。
系统改造时保留原工频系统不变，增加变频系统，做到工频/变频互锁切换，当变频器发生故障时，利用原工频系统运行。本系统采用压力闭环调节方式，通过变频器的控制面板设定空气压力定值，在储气罐上安装个压力传感器。将空气压力信号转换为0～5 V的电信号，反馈到变频器内部的PID调节器，调节器将信号与压力定值进行比较运算，然后输出控制信号，变频器再根据此信号输出频率，调节电动机的转速，使空气压力保持稳定，这样空压机始终保持在节电运行状态。
4系统改造时应注意的问题
4．1电动机的散热问题
由于电动机是靠它自带的风扇进行散热的，在工频以下运行时会影响散热效果。为此，我们经过长时间的观察，最后将变频器的频率下限设定为25Hz.
4．2空气压力问题
系统压力设定时，在满足生产工艺的条件下，压力不要设定的太高，这样节能效果会更明显。经过长时间的摸索，我们将空气压力设定为0．6MPa。
5节能效果及经济效益分析
改造前，空压机加载运行时运行电流240A，运行时间2min，卸载时运行电流110A，运行时间4min。
改造后，空压机频率基本上在30～45Hz，运行电流平均120A，无卸载时问，基本不停机。
用电量分析：每天工作24 h，每月30天。
改造前为
W=1．732•I•U•24x30/1000=72661 kW•h
改造后为
W=1.732•I•U•24x30/1000=56 865 kW•h
由上可计算出，改造后每月可节电
W=15 796 kW•h
每度电按0．58元计算，每月节省电费9 161 68元。整个系统改造费用9万元左右，10个月即可收回投资。
6改造后几大优点
1）节能降耗。
2）电动机从低速起动，冲击电流小，电动机和空压机运行平稳。
3）由于变频器具备较强的保护功能，降低了设备故障率。
4）系统压力更加稳定，提高了产品质量。
