在等排气量螺杆空压机的设计中,关键在于主机类型不变的情况下,排气量保持稳定,主机转速固定(与异步电机转速同步),排气压力的调节只能通过调整电机功率来实现。
通常,等排气量空压机的主机体积略大于等功率设计用机。根据这一设计,空压机生产企业需要储备多种功率的电机,以适应不同的排气压力需求。若要提高电机实际功率以适应不同排气压力,就需要提高服务系数,这在螺杆空压机行业里被看作是一种“潜规则”。
从生产企业的角度来看,虽然电机本身的成本没有降低,但采购和管理成本有所减少(电机规格减少),这在低成本竞争中无疑是一种策略。
直联机的设计消除了齿轮传动带来的问题,降低了成本,这种设计在空压机行业颇受欢迎。然而,这种设计也导致空压机电机功率的不确定性,用户难以了解实际功率和运行电流,可能造成后续供电设备选配不当,带来安全隐患。
对于等功率和等排气量两种设计,我们可以从螺杆空压机的“服务系数”中窥见一斑。接下来,我们将探讨空压机及其运行方式。空压机制造压缩空气,但气量变化无法像水流速度那样直观观察,而是通过管网压力变化来反映。压力变化是现象,气量变化才是本质。
空压机电机的负载周期性变化,随着气量需求的变化而调整。当达到*高工作压力时,空压机开始卸载,电动机功率降至满负荷的30%-45%;当管网压力降至*低工作压力时,空压机自动加载,真正满负荷运转时间非常短。
我国螺杆空压机自上世纪九十年代初逐渐成为行业主力机型,智能化控制水平不断提高,运行更加安全平稳。
对于电机功率的选择,理想状态是电动机在*高效率和较大功率因数下工作。电机容量定额为离散值,负荷介于这些离散值之间。机械设计手册中,通常采用轴功率乘以1.1倍来选择电动机功率,且额定功率不小于上述乘积。然而,这种方法在螺杆空压机电机选择中可能导致效率和功率因数偏低,造成能源和成本浪费。
如何合理利用“服务系数”并控制在规定范围内,是皖南电机行业亟待解决的问题。同时,双螺杆空压机主机因轴向力和径向力无法平衡,导致电动机轴承运行高温并损毁,这也是电机与主机不完全匹配的原因之一。但随着主机和电机生产商不断总结经验,问题有望得到解决。