这种连续平滑的电压上升过程,使得电机启动过程毫无顿挫感,相较于传统直接启动时高达额定电流5-7倍的冲击电流,软启动时的启动电流被有效控制在额定电流的2-4倍以内,极大减轻了对电网的冲击负担,也让空压机各机械部件免受瞬间大力矩带来的剧烈磨损,平稳地进入运行
在当今的工业生产领域,空压机被广泛应用于机械制造、化工、电子、食品等众多行业。而空压机的能耗问题却如同一座沉重的大山,压在企业的成本支出之上。据相关数据显示,空压机在工业中的能耗占比可达 8.7%,部分工厂甚至更高,我国空压机年耗电高达 3000 亿度,这是一个极其惊人的数字。
空压机能耗高的原因是多方面的。一方面,空压机选型不当的情况时有发生,一些企业在选购时,未能精准结合自身实际耗气特性,导致排气压力、排风量与生产需求不符,设备运行效率大打折扣,造成能源浪费。比如,部分企业选用的空压机排气压力过高,而实际生产中多数用气设备并不需要如此高的压力,多余的压力产生伴随着大量电能的无端消耗。
另一方面,卸载能耗不容忽视。传统调节方式下的空压机,在空载时压缩机电机仍持续运行,其能耗可达设备满负荷运行能耗的 20% - 40%,这无疑是电能的严重浪费。而且,压缩气体泄漏也是一大 “耗能元凶”,空压站管网由于破洞、老化或密封片松动等问题,致使压缩气体泄漏量约占总产量的 20% - 25%,大量气体泄漏意味着空压机需要做更多的功来补充,从而消耗更多电能。此外,空压机运行时电能转化为压缩空气的效率本就不高,仅有 10% 左右的电能转化为压缩空气,其余 90% 大多转化为热能被浪费掉,这些因素共同造就了空压机 “电老虎” 的称号,也使得节能成为空压机领域亟待攻克的关键课题。
相较于传统的空压机,聚才空压机启动之前,软启动器处于待机状态,其内部的控制电路时刻准备接收启动指令。此时,与软启动器相连的三相电源进线端电压稳定,为后续启动提供动力来源。软启动器的输出端连接着空压机的电机,电机绕组处于静止未通电状态,如同一位等待发令枪响的运动员,蓄势待发。同时,软启动器的控制面板上,各类指示灯、显示屏显示正常,操作人员可通过面板对启动参数进行预设,如启动时间、初始电压等,为即将到来的启动过程做好精细调校。当操作人员下达启动命令,或是满足预设的自动启动条件(如气罐气压降至启动值)时,软启动器瞬间激活。它宛如一位智能指挥官,迅速按照预设的启动方式展开复杂计算。其核心部件 —— 三相反并联晶闸管,依据计算结果精准地调整导通角。初始阶段,导通角极小,施加在电机定子绕组上的电压缓缓从较低的初始电压(一般设定为额定电压的 20% - 50%)起步,就像轻轻推动一辆沉重的车辆,避免瞬间大力冲击。随着时间推移,在短短数秒至数十秒内(依据设备参数设定),晶闸管的导通角逐步增大,电压如同阶梯般平稳上升,电机的起动转矩也随之平稳增加,转速由零逐渐攀升。这种连续、平滑的电压上升过程,使得电机启动过程毫无顿挫感,相较于传统直接启动时高达额定电流 5 - 7 倍的冲击电流,软启动时的启动电流被有效控制在额定电流的 2 - 4 倍以内,极大减轻了对电网的 “冲击负担”,也让空压机各机械部件免受瞬间大力矩带来的剧烈磨损,平稳地进入运行。电机顺利完成启动,转速达到额定值后,软启动器的任务并未结束。此时,它会控制交流接触器吸合,宛如搭建起一座直通的桥梁,短接所有晶闸管,让三相电源直接为电机稳定供电,电机就此直接投网运行,避免了晶闸管长时间工作带来的额外能耗,如同汽车高速行驶时切换到高效挡位。而且,在空压机后续运行过程中,当负载出现波动,比如用气设备用气需求减少,管网压力升高时,软启动器的智能控制系统会敏锐察觉。它通过实时监测电机电流、功率因数等参数,自动降低输出电压,减少电机的励磁电流,进而降低电机的铜损和铁损。在轻载时段,这种智能调压节能效果显著,能让空压机的能耗降低 10% - 30% 不等,宛如一位节能管家,根据实际工况灵活调控,杜绝能源浪费。
在空压机实际运行过程中,用气需求常常处于波动状态,这就导致空压机不少时段处于轻载运行。软启动器此时宛如一位节能巧匠,发挥着独特的作用。笼型异步电机作为感性负载,运行时定子线圈绕组中的电流滞后于电压,当电机处于轻载工况,若工作电压维持不变,功率因数会处于较低水平。而软启动器能精准识别这一工况,通过降低电机端电压,巧妙地提高功率因数。这背后的原理在于,电压降低后,电机的励磁电流随之减小,进而减少了无功功率的消耗,使得有功功率占比相对提升,功率因数得以提高。与此同时,电机的铜耗(与电流的平方成正比)和铁耗(与磁通密度的平方成正比,而磁通密度与电压相关)也因电压、电流的降低而显著减少,就像给空压机穿上了一件节能外衣,让其在轻载时段能耗大幅降低,为企业实实在在省下一笔电费开支。据实际案例统计,在一些用气需求波动频繁的工厂,配备软启动器的空压机相较于未安装的,每日轻载时段能耗可降低 10% - 30% 不等,节能效果十分显著。
聚才空压机配备的先进软启动系统,犹如一位智能的能源管家,能够依据生产过程中的实时用气需求,精确匹配电机的运行功率。在实际生产场景中,用气设备的用气需求并非一成不变,而是时刻处于动态波动状态。传统空压机由于缺乏精准的调控能力,往往只能按照最大用气需求来配置电机功率,这就导致在用气低谷期,大量电能被无端消耗在电机空转及维持过高压力上。而聚才空压机的软启动系统,通过内置的高精度压力传感器、流量传感器,实时监测管网内的气压、气流情况,将数据迅速传输至控制器。控制器如同一位精明的调度员,依据预设算法,在毫秒间完成复杂计算,精准调整电机输出功率。比如在电子制造车间,当生产线处于组装环节,用气设备对压缩空气的需求量锐减,软启动系统能立即降低电机转速,减少能耗;一旦进入产品测试阶段,用气需求陡增,系统又迅速提升功率,保障稳定供气。这种动态匹配,让空压机始终运行在高效区间,避免了能源的过度消耗,为企业降低了可观的用电成本。