文编号：1006-2971(2013)010023-06
空压机压力控制系统建模与动态特性研究赵前程1，戴巨川3，覃业军1，袁贤松1
（1.先进矿山装备教育部工程研究中心，湖南湘潭411201；2.湖南科技大学机电工程学院，湖南湘潭411201）
控制技
摘要：以螺杆式空压机供气系统为研究对象，在对其系统组成分析基础上，将空压机压力控制系统划分为储气罐子系统、电机子系统、压力拉制子系统。空压机储气罐子系统采用实际气体状态方程式描述储气罐中气体P-V-T关系（范德瓦尔方程式），电机子系统采用三相感应电机转子磁场定向控制模型，储气压力控制子系统为电流反馈、速度反馈和压力反馈的三闭环控制结构（电机变频控制)。分别进行了电机变频控制和普通加、卸载控制模式下的数值仿真分析，结果表明对于文中构建的变频控制策略，系统具有良好的动、静态性能，能够根据用气量的变化自动调节转速大小，使压力比较精确地控制在给定值附近；普通加、卸载模式下，压力在p=~P之间来回波动，在用气量波动比较大的场合，造成电机启动频繁的同时压力波动也会明显增大。
关键词：空压机；压力控制：系统建模：变频模式；加、卸载模式
中图分类号：TH455
文献标志码：A
Research on System Modeling and Dynamic Characteristics of Air Compressor Pressure ControlSystem
ZHAO Qian-cheng',DAI Ju-chuan?,QIN Ye-jun',YUAN Xian-song
(1.Engineering Research Center of Advanced Mining Equipment,Ministry of Education, Xiangtan 411201 , China;2.School of Electromechanical En-gineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,Ching）
Abstract:The gas supply system of screw type air compressor is researched in this paper.Based on the analysis of system composi-tion,the air compressor pressure control system is divided into the gas tank sub-system,motor sub-system and pressure control sub-system.In the gas tank sub-system,the P-V-T relationship is described using real gas equation of state (Van Derwal equation );in the motor sub-system,three phase induction motor rotor field oriented control model is employed ;the pressure control sub-system is three closed-loop control structure of current feedback ,velocity feedback and pressure feedback (variable frequency control).The numerical simulation analyses are carried out both under variable frequency mode and normal load/unload mode.The research results show that pads ooseaoeod seoon rasas oeana aeenaasn s can adjust automatically to assure the gas pressure near a given value according to the variation of gas consumption.Under normal load/unload mode,the gas pressure fluctuates in the range of ps~px;in occasions with large variation of gas consumption,not only the motor start and stop frequently,but also the pressure fluctuation significantly increases.
Key words air compressori pressure control; system modeling; variable frequency mode; load/unload mode
引言
空压机是一种气体压缩、输送设备，广泛应用于国民生产的各个领域。为了保证空压系统安收稿日期：2012-12-28
基金项目：湖南省科科技计划项目(2011FJ2018)；湖南省教育厅
项目(11C0532)
■2013年01期总第237期）
全高效运行，对管网压力进行良好控制是十分必要的。目前，空压机压力控制主要有2种方式：（1）普通的加、卸载模式是通过控制电机启、停的方式调节气压，当压力低于加载压力时电机启动，当压力高于卸载压力时电机停止：（2）变频模式是通过变频调速控制电机转速来调节气压，
压机技水_23 Campres