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空气压缩机电机启动电流到底有多大?

  空气压缩机电机的启动电流是额定电流的多少倍说法不一，很多都是根据具体情况来说的。如说十几倍的、6~8倍的、5~8倍的、5~7倍的等。

  一种是说法说在启动瞬间(即启动过程的初始时刻)空气压缩机电机的转速为零时,这时的电流值应该是它的堵转电流值。

  对经常使用的Y系列三相异步电动机，在JB/T10391—2002《Y系列三相异步电动机》标准中就有明确的规定。其中5.5kW空气压缩机电机的堵转电流与额定电流之比的规定值如下：

  同步转速3000时，堵转电流与额定电流之比为7.0;

  同步转速1500时，堵转电流与额定电流之比为7.0;

  同步转速1000时，堵转电流与额定电流之比为6.5;

  同步转速750时，堵转电流与额定电流之比为6.0。

  5.5kW空气压缩机电机功率比较大，功率小些的电动机启动电流和额定电流比值要小些，所以电工教材和很多地方都是说异步电动机启动电流是额定工作电流的4~7倍。

  为什么空气压缩机电机起动电流大?起动后电流又小了呢?

  这里我们有必要从空气压缩机电机空气压缩机电机启动原理和空气压缩机电机旋转原理的角度来理解：

  当感应电动机处在停止状态时，从电磁的角度看，就象变压器，接到电源去的定子绕组相当于变压器的一次线圈，成闭路的转子绕组相当于变压器被短路的二次线圈;定子绕组和转子绕组间无电的的联系，只有磁的联系，磁通经定子、气隙、转子铁芯成闭路。当合闸瞬间，转子因惯性还未转起来，旋转磁场以 的切割速度——同步转速切割转子绕组，使转子绕组感应起可能达到的 的电势，因而，在转子导体中流过很大的电流，这个电流产生抵消定子磁场的磁能，就象变压器二次磁通要抵消一次磁通的作用一样。

  而定子方面为了维护与该时电源电压相适应的原有磁通，遂自动增加电流。因为此时转子的电流很大，故定子电流也增得很大，甚至高达额定电流的4~7倍，这就是启动电流大的缘由。启动后电流为什么小：随着电动机转速增高，定子磁场切割转子导体的速度减小，转子导体中感应电势减小，转子导体中的电流也减小，于是定子电流中用来抵消转子电流所产生的磁通的影响的那部分电流也减小，所以定子电流就从大到小，直到正常。

  减小电动机启动电流的方法有哪些?

  常见减小电动机启动电流的启动方法有直接启动，串电阻启动，自藕变压器启动，星三角减压启动及变频器启动的方法来减小对电网的影响。
直接启动

  直接启动就是将空气压缩机电机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动，具有起动转矩大、起动时间短的特点，也是简单、经济和可靠的起动方式。全压起动时电流大，而起动转矩不大，操作方便，起动迅速，但是这种启动方式对电网容量和负载要求比较大，主要适用于1W以下的空气压缩机电机启动。

  串电阻启动

  空气压缩机电机串电阻启动，也就是降压启动的一种方法。在启动过程中，在定子绕组电路中串联电阻，当启动电流通过时，就在电阻上产生电压降，减少了加在定子绕组上面的电压，这样就可以达到减小启动电流目的。

  自藕变压器启动

  利用自耦变压器的多抽头减压，既能适应不同负载起动的需要，又能得到更大的起动转矩，是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式。它的 点是起动转矩较大，当其绕组抽头在80%处时，起动转矩可达直接起动时的64%，并且可以通过抽头调节起动转矩。

  星三角减压启动

  对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在起动时将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低起动电流，减轻它对电网的冲击。这样的起动方式称为星三角减压起动，或简称为星三角起动(y-&起动)。采用星三角起动时，起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3。在星三角起动时，起动电流才2-2.3倍。这就是说采用星三角起动时，起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3。适用于无载或者轻载起动的场合。并且同任何别的减压起动器相比较，其结构简单，价格也 。除此之外，星三角起动方式还有一个优点，即当负载较轻时，可以让电动机在星形接法下运行。此时，额定转矩与负载可以匹配，这样能使电动机的效率有所提高，并因之节约了电力消耗。

  变频器启动

  变频器是现代电动机控制领域技术含量 ，控制功能全、控制效果 的空气压缩机电机控制装置，它通过改变电网的频率来调节电动机的转速和转矩。因为涉及到电力电子技术，微机技术，因此成本高，对维护技术人员的要求也高，因此主要用在需要调速并且对速度控制要求高的领域。

随着社会不断的发展及进步，节能已成为越来越成为人们关心的话题，各行各业都在采取积极有效的节能措施，下面 将空压机的余热回收节能改装方式与大家分享。

  余热回收

  一、前言

  空压机、冷冻机耗电量占全国用电量的35%，其中空压机用电量至少占25%。在工矿企业耗电量较大的往往是空压机，并且经常占到了全厂用电量的50%，尤其在国内空压机使用效率普遍较低。我们知道空压机在运行时要产生大量的热量，风冷机组要把热量排入大气中;水冷机组要通过冷却塔把热量排入大气中。

  根据美国能源署统计：压缩机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分15%，大约85%的电能转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。

  放任这些“多余”热量排放到空气中，既影响了环境，制造了“热”污染，而且现在的生产型企业，求热若渴，看着不得不放弃掉的热能，怎能不心疼?

  其实对于这些被浪费的热量，我们大可不必“望热兴叹”，采用空压机热能回收技术，这些看似多余的热量，其中有50%是可以被回收利用的!

  二、为什么要回收空压机余热?

  由以上图表我们不难看出，空压机在工作的时候，真正用于增加空气势能所消耗的电能在总耗电量中只占很小的一部分，约20%左右。约80%的耗电转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中去。

  根据流体力学，空气在压缩过程中分子的势能的转化将产生大量的热能，压缩机的热量如果不排放，将影响空压机的正常工作，影响压缩空气的质量。当然这些热量如果排放即浪费了大量的热能(可惜)又加剧大气“温室效应”，造成热污染(可恶)。

  我们现在算笔帐：

  以160KW空压机为例：

  用于压缩空气的消耗的电能

  160×20%=32kW

  转化余热浪费的电能

  160×80%=128kW

  那么转化为余热为：

  1小时浪费热量 11万大卡

  1天24小时浪费热量 264万大卡

  1年360天浪费热量 95,040万大卡

  针对空压机配套热回收系统大约可以回收余热的50%左右，即占空压机轴功率的40%。则160kW空压机每年可回收热量95,040×50%=47,520万大卡

  相当于每年：

  节省0#柴油 46吨

  节省天然气 52,800立方

  节省用 电 55.3万度

  节省标准煤 67.9吨

  随着能源价格的进一步增长，回收空压机余热的经济效益越发明显：经不完全统计，采用空压机余热回收技术后，参照2016.7.1的燃油价格，按空压机轴功率计算，平均1kW的轴功率每年大约可以节省2,100元RMB。

  这说明，提高空压机使用效率的潜力很大，节能空间巨大。

  三、空压机余热回收应用范围：

  1、为常见的是制取热水，用于洗澡等，如铸造、冶金和矿物开采等工作环境相对较差的行业，可将回收的空压机余热加热自来水到50至60℃，供工人洗澡使用。尤其厂矿企业独立配置锅炉供热的，可以为锅炉提前预热，或单独使用空压机余热回收直接供热，这不仅降低了能耗成本，而且避免了对环境的污染。

  2、反渗透纯水制取用热：食品饮料、半导体和医药化学等行业在生产过程中，往往用到大量的反渗透纯水。纯水需要在25℃的特定温度下制取，当春季、秋季和冬季水的温度低于25℃时，必须投入设备、消耗燃料为水升温。回收空压机的余热用来生产纯水，不但可以减少燃料的消耗，甚至可以减少加热设备的投入成本。

  3、采暖用热：在长江流域及北方地区，冬季需要供热采暖，而这部分热量往往是利用锅炉加热提供的。现回收空压机的余热用于采暖，不但节省了能源的消耗，还可以减少锅炉的装机容量，进一步降低设备上的投资。

  空压机余热回收是一项非常环保的节能方式，也是目前备受推崇的节能方式。空压机余热回收是将空压机的高温油经过热交换等技术处理把热量传递到冷水中，冷水被加热后流到保温贮水桶中，这样就可达到热能回收的目的。

  四、余热回收经济效益

  目前，大多数空压机企业用户，开始回收利用空压机热量，将空压机热量转为热水，供应工厂所需用热点，停用原有冷却系统，减少热能浪费和成本投入。回收余热，可将能源利用率提高到85%以上，可在5~8个月回收成本;

  螺杆喷油式空压机余热回收原理

  喷油螺杆空压机，以油气双回收为主，先由冷水增压后经过换热器和主机，把油、气温度降到45℃左右，产出热水可预先设计控制在50℃～80℃。热水远距离输送进入储水箱，满足工厂生活用水、工艺用水。

  离心式空压机余热回收原理

  无油螺杆式空压机余热回收原理

  无油螺杆、离心式空压机，以压缩空气热量回收为主。为保证压缩空气洁净度，回收末级压缩空气热量，结合原冷却系统，冷水增压先吸收冷却水热量，预热后再进入主机，同样把压缩空气降到40℃左右，产出热水可设计控制在50℃～80℃。

  五、举例说明：

  轴功率×回收率×加载率×热量转换=可回收热量

  一台37kw有油螺杆机，可满足多少人洗澡用水?

  轴功率：37kw/h

  回收率：75%(油气双回收效率)

  加载率：85%

  热量转换：860kcal/kw

  可回收热量：37kw×75%×85%×860kcal=20285.25(kcal/h)

  产水温差：45℃

  产水量：20285.25kcal/÷45℃÷1000kg×24h≈10.8(T/天)

  人均用水量：40L/天

  热水可供人数：10.8T÷40L≈270(人)

  因此一台37KW空压机，如果24小时开机，将可供企业270人员工用热水洗澡。

  如果是75KW，将可供不少于 500名员工用热水。

  而运行能耗只是增加了一台0.7KW的水泵能耗。

  回收空压机热量，免费热水供应，帮助企业合理利用能源，减少不必要的热能浪费，给企业带来持续节能经济效益。

  六、余热回收工程示意图

  七、适用场所

  *热效率高，主要用于空压机常开之单位。

  *工厂等企事业单位生活用热水。

  *工业生产用热水及中央供暖场所。

  *几十人到几万人，几吨到几百吨热水均可使用。