間歇性大流量用氣工況下空壓機群控制方法的優化

張業明，王 帥，魏紹亮，陳永安，蔡茂林

（1.河南理工大學，河南焦作 454000；2.北京航空航天大學，北京 100191）

1 前言

隨著工業機械化和自動化的發展，氣動技術越來越廣泛地應用于汽車制造業、工業機器人、食品飲料行業等各個領域［1，2］。鋁合金輪轂、電解鋁、輪胎等企業的氣動系統由于生產線維護或工藝性要求，間歇性大流量用氣現象很普遍，經常導致壓縮空氣管網壓力的大范圍波動［3，4］。為了保證其他生產線的正常運行，企業通常采用提高整個壓縮空氣管網壓力的方法來解決。壓縮空氣管網壓力提高的同時也增加了整個系統的耗電量、空氣泄漏量等［5～7］。為了有效地解決這個問題，就需要針對間歇性大流量用氣工況對空氣壓縮機群控制方法進行優化。目前，有關空氣壓縮機群控制方法的研究很多，但大多集中在空氣壓縮機群的變頻控制、空氣壓縮機群的智能控制、空氣壓縮機群的節能改造以及空氣壓縮機群的控制系統研究等方面［8～16］，而有關間歇性大流量用氣工況下空氣壓縮機群控制方法的研究還比較少。本文通過對間歇性大流量用氣工況下氣動管網壓力變化特性進行分析，對現有空氣壓縮機群控制方法進行優化，并搭建試驗臺進行試驗驗證。

2 控制方法優化

2.1 大流量用氣對氣動管網壓力的影響

圖1為某正常運行的氣動系統突然開啟一個大流量用氣設備后管網壓力變化情況，其中主管路壓力在大流量用氣設備開啟后迅速下降，直至氣動系統設定的最低壓力值0.4 MPa時備用空氣壓縮機啟動，主管路壓力迅速上升；……