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常州龍力機(jī)械有限公司
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淺析轉(zhuǎn)子低速運(yùn)轉(zhuǎn)隊(duì)空壓機(jī)的影響 |
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我們都知道，決定壓縮機(jī)速度的主要是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。
按照轉(zhuǎn)速與頻率關(guān)系，電動(dòng)機(jī)可分為：同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)在任何額定轉(zhuǎn)速下（尤其是低速轉(zhuǎn)速下）的效率都很高。一般小容量同步電動(dòng)機(jī)的效率為85～92%；大中容量同步電動(dòng)機(jī)的效率為95～98%，其轉(zhuǎn)速低于1000r/min，適合于直接驅(qū)動(dòng)功率不大的往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)。近年來，利用晶閘管變頻裝置，使同步電動(dòng)機(jī)能夠通過變頻做調(diào)速運(yùn)行，在一定控制方式下，其運(yùn)行特性和他勵(lì)立式直流電動(dòng)機(jī)相近。
異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，被廣泛的應(yīng)用在動(dòng)力負(fù)載中（約占85%）。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，較堅(jiān)固耐用，具有較高的效率和較好的工作特性；但效率因數(shù)和調(diào)速特性限制了它的廣泛使用。他工作時(shí)要從電網(wǎng)汲取滯后的電流，因此其功率因數(shù)是滯后的，即它必須由電網(wǎng)供給一定滯后的無功功率，對(duì)電網(wǎng)是一個(gè)相當(dāng)重的負(fù)擔(dān)，增加了耗損，也妨礙了有功功率的輸出；它的啟動(dòng)電流大，使供配電系統(tǒng)產(chǎn)生較大的電壓降，可能影響電源上的其他電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
同步電動(dòng)機(jī)另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是功率因數(shù)較高，在運(yùn)行時(shí)不僅不使電網(wǎng)的功率因數(shù)降低，相反的還能改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，必要時(shí)可在超前功率因數(shù)下運(yùn)行。 此外，大功率、低轉(zhuǎn)速的同步電動(dòng)機(jī)或直流勵(lì)磁電源。
按轉(zhuǎn)子繞組機(jī)構(gòu)形式，異步電動(dòng)機(jī)可分為籠型轉(zhuǎn)子和繞線型轉(zhuǎn)子。前轍機(jī)構(gòu)牢固，成本低，基本是定速的；繞線型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)可以在一定范圍內(nèi)調(diào)速，氣動(dòng)特性也較好，但較重些，功率因數(shù)和功率也較低。而傳統(tǒng)空壓機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)：具有恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)，電動(dòng)機(jī)的軸功率PL與轉(zhuǎn)速n 成正比；大多處于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，但負(fù)載大小常有變動(dòng)，為連續(xù)變動(dòng)負(fù)載；飛輪力矩大，故要求有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；啟動(dòng)次數(shù)少，對(duì)升、降速時(shí)間無要求；大多有自動(dòng)卸載與裝載裝置，在自動(dòng)卸載或裝載時(shí)，負(fù)載將突變。
壓縮機(jī)的主要控制對(duì)象是空氣的壓力，在冷凍或冷卻系統(tǒng)中，常常以溫度作為控制參量。常見的控制方式有：手動(dòng)調(diào)節(jié)輸入或輸出口的閥門開度；用機(jī)械方式進(jìn)行自動(dòng)卸載與裝載控制；通過改變?nèi)~片的角度來調(diào)節(jié)壓力或流量等。
壓縮機(jī)的原拖動(dòng)系統(tǒng)大多采用單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)本身不調(diào)速。
所以速度是直接影響著空壓機(jī)的工作效率和能源的消耗。
低速是獲得壓縮機(jī)高度可靠性的最主要手段，間隙控制良好的機(jī)頭才能在低速下獲得高效率。低速不僅是獲得高度可靠性的最主要手段，也是節(jié)能的重要措施。首先，氣流速度越低。壓縮過程中氣流與冷卻液的熱交換越充分，氣體溫度越低壓縮過程中耗功越小。其次，低轉(zhuǎn)速機(jī)頭氣流通道大，進(jìn)氣孔排氣孔尺寸大，氣流通過機(jī)頭的流速低，氣流的摩擦損失小。低轉(zhuǎn)速條件下軸承和軸封的摩擦小。機(jī)械損失大為降低。
但是，在噴油螺桿空壓機(jī)中，很多單位在空壓機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)保養(yǎng)時(shí)或開車前的低速預(yù)溫過程中，由于長(zhǎng)時(shí)間的低速無負(fù)荷空轉(zhuǎn)運(yùn)行，多次發(fā)生機(jī)殼、端蓋的過度磨損，軸承發(fā)熱發(fā)燙甚至燒蝕等故障。
為解決這一系列的故障，螺旋空壓機(jī)發(fā)展出一些控制方式，變速控制在早期大多使用于滑輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的空壓機(jī)，而達(dá)達(dá)驅(qū)動(dòng)的空壓機(jī)大都使用定速控制；在變頻器的研發(fā)漸趨成熟的狀況下，馬驅(qū)動(dòng)的變速控制空壓機(jī)確實(shí)是一種非常理想的流量／壓力控制方式，但是目前此種變速（變頻）控制方式仍然受到一些限制：。所以在新型的變頻器技術(shù)發(fā)明出來了。他能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)空壓機(jī)的速度，避免了個(gè)中故障的發(fā)生。
在空壓機(jī)極為消耗的能源的當(dāng)今世界，制造商也在極力尋求提高工作效率，降低能源消耗的方法。而速度就是影響這一要點(diǎn)的重要因素之一。當(dāng)然新技術(shù)的發(fā)明，變速器技術(shù)卻改善了這些。
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