電機空壓機系統性能測試與分析
秦宏波12，胡壽根1，黃軍輝1
（1上海理工大學動力工程學院，上海200093；2上海市節能服務中心，上海200040）
摘要：在對我國電機系統能效現狀和空壓機系統進行介紹的基礎上，對空壓機系統的。眭能測試和數據處理系統進行闡述。通過系統分析實例證明了應用系統方法對空壓機系統進行性能測試和分析，列于提高空壓機系統能效具有重要意義。
關鍵詞：電機系統；空壓機；性能測試
中圖分類號：tm301. 4文獻標識碼：a文章編號：1673-6540(2010)03-0061-05
0 引 言
電機系統包括電動機、被拖動裝置、傳動控制系統及管網負荷，其耗電量約占全國用電量的百分之60和工業用電量的百分之80，萁中風機、泵類和空壓機的用電量分別占全國用電量的百分之10. 4、百分之20. 9和百分之9.4。2007年我國各類電動機裝機總容量約為7. 28億kw，耗電量約為19 566萬kwh。目前，我國電機系統主要存在兩方面問題：一是電動機及被拖動設備效率低，電動機、風機、泵等設備陳舊落后，效率比國外先進水平低百分之2~5；二是系統匹配不合理，“大馬拉小車”現象嚴重，系統運行效率比國外先進水平低百分之10~20。因此，我國在制定節能中長期規劃時將電機系統節能列入十大重點節能工程，可見提高電機系統的能效水平對于我國的能源節約和發展低碳經濟具有重要意義。
雖然空壓機在電機系統耗電中也占有較大比重，在大多數工廠中要占其全部能耗的拜耳百分之10~40，但與風機和泵系統的節能工作起步較早有所不同，近幾年國內、外才開始重視空壓機系統的節能和優化問題，并且通過建立便攜式性能測試系統采集數據進行分析，進而提出空壓機系統的優化方案的也比較少。本文介紹了可以進行空壓機系統性能測試和數據處理的系統，該系統具有便攜性，可以對企業在用的空壓機系統進行測試和分析，對于在用空壓機系統的優化可以提出改造建議，也可以指導設計人員進行空壓機系統的優化設計：
l 空壓機系統組成
典型的壓縮空氣系統主要由空壓機、動力源、控制器、空氣處理設備、附件及管路分配系統等組成。空壓機吸人周圍大氣中的空氣并增壓至系統設定的壓力排人管道中，往復式、螺桿式和離心式空壓機目前應用最為廣泛；動力源為空壓機運行提供動力，以電動機為主；控制系統調節空壓機產生氣體的數量；空氣處理設備除掉空氣中的雜質及水分，其他附件保持系統正常運行；管路分配系統把壓縮空氣傳送到需要的地方。
根據全生命周期成本分析理論，建立在10年運行時間基礎上，設備初始投資和維護費用約分別占壓縮空氣系統全生命周期成本的百分之12，而電動機消耗的電能費用則占到百分之76。
2測試系統的設計
壓縮空氣系統流量和壓力動態變化非常快，在許多系統中大量的空氣負荷隨機運行，經常會導致壓縮空氣系統供氣側和需求側之間的不平衡。為了客觀反映壓縮空氣系統的動態變化過程，必須同時監測和記錄系統流量、空壓機功率和系統關鍵點壓力等幾個參數。
壓縮空氣測試系統主要由數據記錄儀、流量傳感器、壓力傳感器、功率／電流傳感器和計算機五部分組成，如圖1所示。
(1)數據記錄儀擁有16個通道，可以接收來自于傳感器的4~ 20 ma標準信號，通過串行口可以實現與計算機的通信。記錄儀采樣記錄間隔可以根據測試需要進行設定，最小為1秒／次，在一般的測試中可以設為10秒／次。記錄儀除了可以由220 v電源進行供電外，還配有呵充電電弛，在沒有220 v電源供應時使用，兩者之間可以自由切換，充分體現了現場測試的靈活性。
(2)功率／電流測量。空壓機電機功率的變化可以采用功率傳感器或者電流傳感器來實現。功率傳感器可以直接測試空壓機組的輸入功率，電流傳感器可以測試空壓機電機的運行電流，并通過測試空壓機電機的供電電壓后經過計算得出空壓機運行功率數據。根據功率變化評估空壓機在 |
