本实用新型涉及空气压缩机技术领域，尤其涉及一种空气压缩机变频调节装置。
背景技术：
大型空气压缩机是一种将空气压缩、提升压力，使空气符合下一工艺段需求的机械设备。
随着我国工业化进程的不断深入，工业生产中对环境保护以及节能环保的要求也在不断提高。目前，原有大型空气压缩机存在设备老旧、更新换代不及时的问题；并且，原有大型空气压缩机多数采用工频电机直接启动的方式，这种启动方式存在运行能耗高、在启动过程中对电力管网的冲击较大以及实际送风量无法调节等诸多问题，亟待改进。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种空气压缩机变频调节装置，通过变频控制空气压缩机，调节压缩机出口送风量，有效降低运行能耗，减小启动过程中对电力管网的冲击。
本实用新型提供一种空气压缩机变频调节装置，包括：控制器、变频器、接触器、压力变送器、断路器和人机界面；所述控制器通过硬接线分别连接所述变频器、所述接触器和所述压力变送器；所述变频器通过硬接线分别连接所述断路器和所述接触器；所述接触器通过硬接线连接空气压缩机；所述控制器还通过串口通讯电缆连接所述人机界面；所述压力变送器设置在所述空气压缩机的出口管路上，用于采集所述空气压缩机的管网压力；所述控制器读取所述管网压力并比较所述管网压力和预定目标压力值的大小；当所述管网压力大于所述预定目标压力值时，所述控制器控制所述变频器降低输出频率，从而减小所述管网压力；当所述管网压力小于所述预定目标压力值时，所述控制器控制所述变频器提高输出频率，从而增加所述管网压力，以使所述管网压力稳定在所述预定目标压力值。
可选地，所述空气压缩机的数量为两个，分别为：第一空气压缩机和第二空气压缩机；所述接触器的数量为两个，分别为：第一接触器和第二接触器；其中，所述变频器通过所述第一接触器连接所述第一空气压缩机，所述变频器还通过所述第二接触器连接所述第二空气压缩机。
可选地，所述断路器的一端通过硬接线连接电网提供的三相电，所述断路器的另一端通过硬接线连接所述变频器。
可选地，所述人机界面用于设置所述预定目标压力值，并将所述预定目标压力值发送给所述控制器。
可选地，所述人机界面为触摸屏。
可选地，所述断路器为手动断路器。
可选地，所述控制器为可编程逻辑控制器。
本实用新型的空气压缩机变频调节装置，根据空气压缩机的管网压力控制变频器的输出频率，通过管网压力与所述输出频率达到动态匹配，调节空气压缩机出口送风量，来保持压力恒定，有效降低运行能耗，减小启动过程中对电力管网的冲击，从而减小空气压缩机启动过程中的风险。此外，所述管网压力幅值变化比工频启动运行时小，从而使空气压缩机在预定目标压力值下稳定运行，所述管网压力更稳定，供风质量更好，更有利于生产。并且，变频器具有稳压作用，且输出平滑，可以使空气压缩机的电机运行更为稳定，显著减小噪音且有效减少机械磨损，从而使得空气压缩机的使用寿命延长。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本实用新型的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1为本实用新型实施例的空气压缩机变频调节装置的框图；
图2为本实用新型实施例的空气压缩机变频调节装置的使用示意图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，其中，一些示例性实施例在附图中示出。
在本文中，“上、下”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
下面参照图1和图2描述本实用新型实施例的空气压缩机变频调节装置。
参照图1和图2，本实用新型实施例的空气压缩机变频调节装置1包括：控制器2、变频器3、接触器4、压力变送器5、断路器6和人机界面7。
所述控制器2通过硬接线分别连接所述变频器3、所述接触器4和所述压力变送器5；所述变频器3通过硬接线分别连接所述断路器6和所述接触器4；所述接触器4通过硬接线连接空气压缩机8；所述控制器2还通过串口通讯电缆连接所述人机界面7。
具体地，所述断路器6的一端通过硬接线连接电网提供的三相电(记为a、b、c)，所述断路器6的另一端通过硬接线连接所述变频器3。
作为示例，所述断路器6为手动断路器。
优选地，所述控制器2以ppi通讯的方式与所述人机界面7进行通信。
可以理解，所述接触器4通过硬接线连接所述空气压缩机8的电机。
所述压力变送器5设置在所述空气压缩机8的出口管路(未示出)上，用于采集所述空气压缩机8的管网压力(即，所述空气压缩机8出口的系统压力)；所述控制器2读取所述管网压力并比较所述管网压力和预定目标压力值的大小；当所述管网压力大于所述预定目标压力值时，所述控制器2控制所述变频器3降低输出频率，从而减小所述管网压力；当所述管网压力小于所述预定目标压力值时，所述控制器2控制所述变频器3提高输出频率，从而增加所述管网压力，以使所述管网压力稳定在所述预定目标压力值。
优选地，所述人机界面7用于设置所述预定目标压力值，并将所述预定目标压力值发送给所述控制器2。
作为示例，所述人机界面7为触摸屏。
可以理解，可根据用户需求对所述预定目标压力值进行设置，本实用新型对此不作限定。例如，所述预定目标压力值为0.7mpa。
作为示例，所述控制器2为可编程逻辑控制器。
在一个实施例中，所述空气压缩机8的数量为两个，分别为：第一空气压缩机80和第二空气压缩机81；所述接触器4的数量为两个，分别为：第一接触器40和第二接触器41；其中，所述变频器3通过所述第一接触器40连接所述第一空气压缩机80，所述变频器3还通过所述第二接触器41连接所述第二空气压缩机81。
可以理解，两个空气压缩机8具有共同的出口管路，所述压力变送器5设置在所述共同的出口管路上。
这里，每个空气压缩机8均具有工频控制回路，从而使空气压缩机8能够进行工频启动。具体地，第一空气压缩机80具有第一工频控制回路90，所述第一工频控制回路90包括：第一断路器91、第三接触器92和第一热继电器93；所述第一断路器91的一端通过硬接线连接电网的三相电，所述第一断路器91的另一端通过所述第三接触器92连接所述第一热继电器93，所述第一热继电器93连接所述第一空气压缩机80(例如，所述第一热继电器93连接所述第一空气压缩机80的电机)，所述控制器2通过硬接线分别连接所述第三接触器92和所述第一热继电器93。第二空气压缩机81具有第二工频控制回路94，所述第二工频控制回路94包括：第二断路器95、第四接触器96和第二热继电器97；所述第二断路器95的一端通过硬接线连接电网的三相电，所述第二断路器95的另一端通过第四接触器96连接所述第二热继电器97，所述第二热继电器97连接所述第二空气压缩机81(例如，所述第二热继电器97连接所述第二空气压缩机81的电机)。
下面详细介绍本实用新型实施例的空气压缩机变频调节装置的变频工作过程。
所述控制器2检测通过所述压力变送器5采集的空气压缩机8的管网压力，当所述管网压力大于预定目标压力值时，所述控制器2向变频器3发出4～20ma信号，以控制所述变频器3降低输出频率，从而减小所述管网压力，有效降低运行能耗，达到节能的目的；当所述管网压力小于预定目标压力值时，所述控制器2向变频器3发出4～20ma信号，以控制所述变频器3提高输出频率，从而增加所述管网压力，以使所述管网压力稳定在所述预定目标压力值，从而保持压力恒定。
在所述空气压缩机8的数量为两个的情况下，当所述变频器3的输出频率达到50hz并持续5分钟时，所述控制器2控制第一空气压缩机80由变频控制切换为工频控制。如果第一空气压缩机80的管网压力仍然小于预定目标压力值，则启动第二空气压缩机81，并针对第二空气压缩机81重复上述变频工作过程。
本实施例的空气压缩机变频调节装置1根据管网压力控制变频器3的输出频率，通过管网压力与所述输出频率达到动态匹配，调节空气压缩机出口送风量，来保持压力恒定，有效降低运行能耗，减小启动过程中对电力管网的冲击，从而减小空气压缩机启动过程中的风险；所述管网压力幅值变化比工频启动运行时小，从而使所述空气压缩机8在预定目标压力值下稳定运行，所述管网压力更稳定，供风质量更好，更有利于生产。
当所述空气压缩机8的电机处于变频控制时，由于变频器3具有稳压作用，且输出平滑，可以使电机运行更为稳定，显著减小噪音且有效减少机械磨损，从而使得空气压缩机8的使用寿命延长。此外，当使用变频控制时，空气压缩机8在低负荷时频率降低，可以节约大量的电能。
优选地，所述空气压缩机变频调节装置1还包括：箱体(未示出)和变频控制柜(未示出)。所述变频控制柜内设置有所述控制器2和所述人机界面7；所述空气压缩机变频调节装置1的其他元件设置在所述箱体内。
作为示例，所述箱体的钢板为厚度不小于2.0mm冷轧板；所述箱体采用喷塑，并采用相应的防腐蚀措施。
作为示例，所述变频控制柜的柜顶设有两个排风扇(未示出)，并装有防尘罩(未示出)。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本实用新型，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
1.一种空气压缩机变频调节装置，其特征在于，包括：控制器、变频器、接触器、压力变送器、断路器和人机界面；
所述控制器通过硬接线分别连接所述变频器、所述接触器和所述压力变送器；所述变频器通过硬接线分别连接所述断路器和所述接触器；所述接触器通过硬接线连接空气压缩机；所述控制器还通过串口通讯电缆连接所述人机界面；所述断路器的一端通过硬接线连接电网提供的三相电，所述断路器的另一端通过硬接线连接所述变频器；
所述压力变送器设置在所述空气压缩机的出口管路上，用于采集所述空气压缩机的管网压力；所述控制器读取所述管网压力并比较所述管网压力和预定目标压力值的大小；当所述管网压力大于所述预定目标压力值时，所述控制器控制所述变频器降低输出频率，以减小所述管网压力；当所述管网压力小于所述预定目标压力值时，所述控制器控制所述变频器提高输出频率，以增加所述管网压力，从而使所述管网压力稳定在所述预定目标压力值；
所述空气压缩机的数量为两个，分别为：第一空气压缩机和第二空气压缩机；
所述接触器的数量为两个，分别为：第一接触器和第二接触器；
其中，所述变频器通过所述第一接触器连接所述第一空气压缩机，所述变频器还通过所述第二接触器连接所述第二空气压缩机；
所述第一空气压缩机具有第一工频控制回路，所述第一工频控制回路包括：第一断路器、第三接触器和第一热继电器；所述第一断路器的一端通过硬接线连接电网的三相电，所述第一断路器的另一端通过所述第三接触器连接所述第一热继电器，所述第一热继电器连接所述第一空气压缩机，所述控制器通过硬接线分别连接所述第三接触器和所述第一热继电器；
所述第二空气压缩机具有第二工频控制回路，所述第二工频控制回路包括：第二断路器、第四接触器和第二热继电器；所述第二断路器的一端通过硬接线连接电网的三相电，所述第二断路器的另一端通过第四接触器连接所述第二热继电器，所述第二热继电器连接所述第二空气压缩机。
2.如权利要求1所述的空气压缩机变频调节装置，其特征在于，所述人机界面用于设置所述预定目标压力值，并将所述预定目标压力值发送给所述控制器。
3.如权利要求2所述的空气压缩机变频调节装置，其特征在于，所述人机界面为触摸屏。
4.如权利要求1至3中任意一项权利要求所述的空气压缩机变频调节装置，其特征在于，所述断路器为手动断路器。
5.如权利要求1至3中任意一项权利要求所述的空气压缩机变频调节装置，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器。
技术总结