Εφαρμογή μετατροπέων συχνότητας σε αεροσυμπιεστές

Ι. Τεχνικές αρχές και βασικά πλεονεκτήματα

1.1 Αρχές λειτουργίας

Οι μετατροπείς συχνοτήτων ρυθμίζουν την ταχύτητα του κινητήρα για τον έλεγχο του όγκου εκκένωσης αέρα των συμπιεστών αέρα, επιτυγχάνοντας έξοδο σταθερής πίεσης.

1. Ανίχνευση πίεσης: Οι αισθητήρες πίεσης παρακολουθούν την πίεση του συστήματος σε πραγματικό χρόνο.
2. Επιστροφή σήματος: Τα σήματα πίεσης μεταδίδονται στον μετατροπέα συχνότητας.
3. Προσαρμογή συχνότητας: Ο μετατροπέας ρυθμίζει τη συχνότητα τροφοδοσίας του κινητήρα με βάση τα σήματα πίεσης, αλλάζοντας την ταχύτητα περιστροφής.
4. Προσαρμογή του όγκου εκφόρτωσης: Οι μεταβολές της ταχύτητας του κινητήρα οδηγούν σε μεταβολές του όγκου εκκένωσης του συμπιεστή, επιτρέποντας τον ακριβή έλεγχο της πίεσης.

1.2 Βασικά πλεονεκτήματα

(1) Διατήρηση ενέργειας

• Εξάλειψη των απωλειών χωρίς φορτίο: Οι παραδοσιακοί συμπυκνωτές αέρα λειτουργούν με πλήρη ταχύτητα ακόμη και σε χαμηλή ζήτηση, ενώ οι μετατροπείς μειώνουν την ταχύτητα για να ελαχιστοποιήσουν την σπατάλη ενέργειας.
• Μείωση απώλειας ζώνης πίεσης: Οι συμβατικές μονάδες φορτώνουν/αποφορτώνουν συχνά εντός των ορίων πίεσης, ενώ οι μετατροπείς σταθεροποιούν την πίεση για να μειώσουν την σπατάλη ενέργειας.
• Η μαλακή αρχή μειώνει την επίδραση: Το ρεύμα εκκίνησης είναι μόνο 1,52 φορές το ονομαστικό ρεύμα (έναντι 6-8 φορές για τις παραδοσιακές μονάδες), μειώνοντας σημαντικά το σοκ του δικτύου και την κατανάλωση ενέργειας.
• Ποσοστό εξοικονόμησης ενέργειαςΓια παράδειγμα, ένας συμπυκνωτής αέρα 55kW εξοικονομεί 130.000170.000 kWh ετησίως, ισοδύναμο με τη μείωση των 40-50 τόνων της συνήθους κατανάλωσης άνθρακα.

(2) Προστασία του εξοπλισμού και παράταση της διάρκειας ζωής

• Μειωμένη Μηχανική Φθορά: Μικρότερα φορτία του κινητήρα σε μερικά φορτία παρατείνουν τη διάρκεια ζωής των ρουλεμάντων και άλλων εξαρτημάτων.
• Σταθερή πίεσηΜειώνει τις διαρροές αγωγών και τις βλάβες εξοπλισμού.

(3) Ευφυές έλεγχο

• Ενσωματωμένος PLC και HMI: Επιτρέπει την απομακρυσμένη παρακολούθηση, την απεικόνιση δεδομένων, τις ειδοποιήσεις βλάβης και την αυτοδιάγνωση.
• Υποστήριξη πρωτοκόλλου επικοινωνίας: Συμβατό με το Modbus και άλλα πρωτόκολλα για απρόσκοπτη ολοκλήρωση με συστήματα ανώτερου επιπέδου.

ΙΙ. Κατευθυντήριες γραμμές επιλογής

2.1 Αντίσταση φορτίου

• Εναλλακτικά συμπιεστήρια αέρα(Επιπτώσεις φόρτωσης): Επιλέξτε μετατροπείς με 150% στιγμιαία ικανότητα υπερφόρτωσης.
• Συμπυκνωτές αέρα με βίδες(Σταθερή φόρτιση ροπής): Δώστε προτεραιότητα στην έξοδο ροπής χαμηλής συχνότητας.

2.2 Υπολογισμός ισχύος

• Τύπος: Δυναμικότητα ονομαστικής ισχύος του μετατροπέα = (δυναμικότητα κινητήρα αεροσυμπιεστή × 1,1) / 0.92.
• Ηλεκτρικές παραμέτρους: Αντίσταση γείωσης < 4Ω, ανισορροπία τριών φάσεων < 2%.

2.3 Συμβατότητα και δοκιμές

• Πρωτόκολλα επικοινωνίας: Διασφάλιση της συμβατότητας πρωτοκόλλου (π.χ. Modbus) μεταξύ μετατροπών και PLCs. Διενέργεια κοινών αποδιορθώσεων 72 ωρών, συμπεριλαμβανομένων των διακοπών έκτακτης ανάγκης και των μαλακών εκκινήσεων.
• Φίλτρο EMI: Υποχρεωτική εγκατάσταση στην είσοδο ισχύος για τον μετριασμό των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών.

2.4 Προσαρμοστικότητα στο περιβάλλον

• Υψηλές Περιοχές: Η ικανότητα παραγωγής μειώνεται κατά 6·8% ανά 1000 μέτρα υψόμετρο.
• Περιβάλλον ασφαλή από εκρήξεις: Απαιτούν πιστοποίηση ATEX ή IECEx.

ΙΙΙ. Τυπικές περιπτώσεις εφαρμογής

3.1 Zhejiang Xinfuling Electric Co., Ltd.

• Λύση: H130 ειδικός μετατροπέας με ελεγκτή Pulete που οδηγεί έναν συγχρονισμένο συμπιεστή αέρα με μόνιμο μαγνήτη.
• Πλεονεκτήματα:
  • Συμπίεση με 100% απόδοση μετάδοσης.
  • Όγκος κινητήρα 1/3 των συμβατικών μονάδων, διευκολύνοντας την εγκατάσταση.
  • Υψηλότερη ενεργειακή απόδοση, ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες.

3.2 Αναβάθμιση της εταιρείας εξόρυξης Shaanxi

• Προηγούμενο: Ο αρχικός συμπυκνωτής αέρα σταθερής ταχύτητας 132kW είχε υψηλό ρεύμα εκκίνησης και σοβαρές διακυμάνσεις πίεσης.
• Αποτελέσματα:
  • Μειωμένο ρεύμα εκκίνησης και σταθεροποιημένη πίεση.
  • Το ρεύμα φόρτωσης μειώθηκε από 220A σε 130A, το ρεύμα εκφόρτωσης από 90A σε 50A.

3.3 Φαρμακευτικές και ηλεκτρονικές βιομηχανίες

• Φαρμακευτικά: Ο ακριβής έλεγχος της ροής του αερίου, της πίεσης και της θερμοκρασίας εξασφαλίζει την ποιότητα της συσκευασίας.
• Ηλεκτρονικά: Η σταθερή απόδοση αερίου υψηλής καθαρότητας ικανοποιεί τις απαιτήσεις παραγωγής ημιαγωγών.

IV. Συμπεράσματα

Οι μετατροπείς συχνοτήτων βελτιστοποιούν τις επιδόσεις του συμπιεστή αέρα μέσω ευφυούς ρύθμισης ταχύτητας, παρέχοντας εξοικονόμηση ενέργειας, σταθεροποίηση πίεσης, παρατεταμένη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού,και έξυπνη διαχείρισηΗ επιλογή απαιτεί προσεκτική εξέταση του τύπου φορτίου, της αντιστοίχισης ισχύος, της προσαρμοστικότητας στο περιβάλλον και της συμβατότητας.Με παγκόσμιες πρωτοβουλίες μείωσης του άνθρακα, οι ατμοσφαιρικοί συμπυκνωτές που κινούνται με μετατροπέα είναι έτοιμοι να γίνουν η κύρια επιλογή για την βιομηχανική ενεργειακή απόδοση.