基于变频技术降低空压机能耗的方法研究

摘要

变频技术是近年来机电行业全面开发和应用的高新技术，变频调速系统以其低耗能、高效率、电路简捷等优点受到人们的青睐，随着工业自动化产业的高速发展变频技术日益广泛应用于电气传动节能领域。
　　本课题的主要目的是以变频控制在工业空压机上的应用为背景，研究空压机系统变频技术改造的基本思路和方法，根据实际工程进行变频技术改造的硬件与软件设计，首先根据现有空压机系统的特点，分析其工作特性和耗能原因，设计出变频调速、空气压缩、压力传感器、PLC调速器运行控制方式，根据控制电路进行三菱FR-F740系列变频器的设定与初始化设计，其中变频器的控制方式采用矢量控制
　　方式，分析研究矢量控制原理，并对变频矢量控制系统进行仿真分析。
　　然后针对空压机系统所采用的变频调速控制方案，进行PLC的控制设计，对本系统改造所采用的三菱FX2N系列PLC，进行PLC控制变频调速系统的接线设计与控制方式设计，使得改造后的系统不仅可以按照实际负荷需求调节电机转速、降低能耗，还避免电机频繁加载、卸载运行，有效降低能耗和延长空压机的寿命。
　　同时根据改造的具体方案，结合现有系统的中的设备进行PLC控制程序的流程设计，应用三菱FX-GP/WIN-C编程软件完成空压机系统中PLC控制变频调速的程序设计，对PLC控制中PID运算模块进行PID算法及其改进算法的应用分析研究。
　　最后对变频改造后空压机进行相关的节能计算，进行成本分析，验证改造后的空压机可以有效地节省能源，使设备高效稳定地运行。

目录

基于变频技术降低空压机能耗的方法研究

RESEARCH OF ENERGY-SAVING FOR AIR COMPRESSOR BASED ON FREQUENCY CONVERSION TECHNIQUE

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外在该方向的研究现状及分析

1.3 本课题的主要研究内容

第2章 变频技术在空压机系统的应用

2.1 引言

2.2 螺杆式空气压缩机系统简介

2.3 变频调速技术在空压机控制系统中的应用

2.4 空压机变频控制方案

2.5 本章小结

第3章 空压机控制系统变频改造方案及硬件设计

3.1 引言

3.2 变频调速器的工作原理

3.3 空压机系统变频调速改造方案

3.4 三菱PR变频器的应用

3.5 三菱PR变频器矢控制仿真

3.6 本章小结

第4章 电机控制系统变频改造中PLC应用设计

4.1 引言

4.2 PLC的基本组成与其工作原理

4.3 三菱FX2N系列PLC特性

4.4 PLC程序设计

4.5 PID控制算法设计与实现

4.6 本章小结

第5章 空压机电机控制系统变频改造节能效果分析

5.1 引言

5.2 变频改造后的节能测试及计算方法

5.3 空压机控制系统变频改造效益分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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