螺杆式空压机变频节能改造经济可行么?

浏览次数： 1160 发布日期： 2023-07-22 12:30:32

随着螺杆空压机技术的进步，空气压缩机的比功率越来越低，运行能效越来越高。现在企业更新到空气压缩机大多选择永磁变频螺杆空压机，两级压缩永磁变频螺杆空压机。就当前企业使用的螺杆空压机类型看，普通的空压机还占有很大比例，螺杆空压机因为故障率低，经久耐用，一般使用时间长达10年及以上。那么，普通螺杆空压机变频节能改造有了市场，这种改造是否经济可行呢？

1、电动机的效率和温度升高的问题

不论哪种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的高次谐波电压和电流，高次谐波会引起电动机定子铜损、转子铜损（铝损）、铁损及附加损耗的增加，最为显著的是转子的损耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通电机运行于变频条件下，其温度升高一般要增加 10%-20%。

2、低转速时的冷却问题

首先，异步电机的阻抗不尽理想，电源频率较低时，电源中高次谐波所引起的损耗较大，其次，普通异步电动机在低频状态下运行时，属于恒转矩运行，虽然此时的电压、频率、功率都低于额定运行值，但电机的电流不会有太大变化，因此电机的发热量也不会降低，而电机的冷却风量与转速的三次方成正比，随着转速的降低，致使电机的冷却情况变差，电机的温升会迅速增加。

3、电机的轴电压、轴电流问题

轴承电压是指在轴承的径向间隙中出现的电容耦合电压。轴承电压最初是由定子绕组的平均电位与接地的定子铁心之间的交流电压引起的，当电机以正弦电压供电时，实际上轴承电压是等于零的，而采用变频器供电时，由于是矩形波供电，中性点电势不为零，因此会产生共模电压，如果电机在轴承座上没有做出绝缘处理，就会相应产生轴循环电流、轴接地电流及共模电流。对轴承及负载损极大。而我公司普通电机是不需要做绝缘处理的。

4、电机的绝缘问题

由于电机采用变频器供电，产生不同宽度和频率（几十到几千千赫）的固定振幅电压矩形脉冲，电压上升时间在 50ns-400ns 之间，在这么短的上升时间内，变频器经电缆向电动机供电时电动机端子上产生重复的电压突变（浪涌电压），势必降低绝缘的寿命。对于普通电机，电磁线、绝缘、引接线电缆没有经过特殊处理，在变频器供电情况下，存在重大隐患。

5、谐波电磁噪声与振动问题

普通异步电机变频运行时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的振动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力，当电磁力波的频率和电机的固有频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声，如果电机的工作频率范围宽，转速变化大，各种电磁力波的频率很难避开电机的各部件的固有振动。

由此可见，普通螺杆空压机变频节能改造可预见的结果：