?變頻空壓機主要由壓縮機主機、電機、變頻器、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成。其核心工作原理是通過變頻器對電機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié),從而改變壓縮機的排氣量,以適應(yīng)不同的用氣需求。
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進氣過程
空氣通過進氣過濾器進入壓縮機主機。進氣過濾器的作用是過濾空氣中的灰塵、雜質(zhì)等,確保進入壓縮機的空氣清潔,避免這些雜質(zhì)對壓縮機內(nèi)部部件造成磨損或損壞。例如,在一些灰塵較多的工業(yè)環(huán)境中,進氣過濾器能有效阻止灰塵顆粒進入,保護壓縮機的正常運行。
當(dāng)電機帶動壓縮機主機旋轉(zhuǎn)時,主機內(nèi)的螺桿(在螺桿式壓縮機中)或活塞(在活塞式壓縮機中)等部件開始運動,在主機內(nèi)部形成負(fù)壓,使得外界空氣被吸入壓縮機主機。
壓縮過程
螺桿式壓縮機:在螺桿式變頻空壓機中,一對相互嚙合的陰陽螺桿在電機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)。隨著螺桿的旋轉(zhuǎn),空氣被逐漸壓縮在螺桿與機殼之間的齒槽空間內(nèi)。螺桿的旋轉(zhuǎn)速度與變頻器的輸出頻率相關(guān),當(dāng)變頻器提高頻率時,電機轉(zhuǎn)速加快,螺桿的旋轉(zhuǎn)速度也隨之加快,空氣在齒槽內(nèi)被壓縮的速度就更快,壓縮后的空氣壓力也更高。
活塞式壓縮機:對于活塞式變頻空壓機,活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運動。當(dāng)活塞向下運動時,氣缸內(nèi)形成負(fù)壓,進氣閥打開,空氣進入氣缸;當(dāng)活塞向上運動時,進氣閥關(guān)閉,空氣在氣缸內(nèi)被壓縮。通過變頻器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速,可改變活塞的運動速度,從而改變空氣的壓縮程度和排氣量。
排氣過程
經(jīng)過壓縮后的高壓空氣通過排氣管道排出壓縮機。在排氣管道上通常設(shè)有壓力傳感器,用于監(jiān)測排氣壓力。當(dāng)排氣壓力達到設(shè)定的上限值時,控制系統(tǒng)會通過變頻器降低電機轉(zhuǎn)速,減少進氣量和排氣量;當(dāng)排氣壓力低于設(shè)定的下限值時,控制系統(tǒng)則會提高電機轉(zhuǎn)速,增加進氣量和排氣量。
排出的壓縮空氣還會經(jīng)過冷卻系統(tǒng)進行冷卻,以降低空氣溫度。這是因為壓縮過程中空氣溫度會升高,如果不進行冷卻,高溫的壓縮空氣可能會對后續(xù)的用氣設(shè)備或管道造成損壞,同時也會降低空壓機的工作效率。冷卻后的壓縮空氣可以直接輸送到用氣設(shè)備,或者存儲在儲氣罐中備用。
變頻器的作用原理
變頻器是變頻空壓機的關(guān)鍵部件。它將輸入的工頻交流電(通常為 50Hz 或 60Hz)轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電,以此來控制電機的轉(zhuǎn)速。變頻器內(nèi)部主要通過整流、濾波、逆變等電路來實現(xiàn)這一功能。
當(dāng)用氣設(shè)備對壓縮空氣的需求減少時,控制系統(tǒng)會向變頻器發(fā)出信號,降低輸出頻率,使電機轉(zhuǎn)速下降,壓縮機的排氣量隨之減少;相反,當(dāng)用氣需求增加時,變頻器提高輸出頻率,電機轉(zhuǎn)速加快,排氣量增加。這樣可以使空壓機的輸出與實際用氣需求精準(zhǔn)匹配,避免了傳統(tǒng)空壓機在部分負(fù)荷運行時的能源浪費。