Действительно ли воздушный компрессор, управляемый двигателем с ЧПУ, оптимизирует энергоэффективность?

Компрессоры VSD высоко ценятся и хорошо известны за свою энергосберегающую способность при обслуживании промышленных воздушных компрессоров, которая достигается за счет включения характеристик двигателей с постоянными магнитами в их конструкцию и точного соответствия выходной мощности фактической потребности в сжатом воздухе.

Однако, из-за смен или особенностей производства, спрос на сжатый воздух в большинстве областей применения фактически колеблется. Всегда ли компрессоры с частотно-регулируемым приводом (ЧРП) являются наиболее энергоэффективным выбором? В этой статье мы рассмотрим преимущества и недостатки компрессоров с ЧРП и обсудим, когда они наиболее подходят.

Действительно ли воздушный компрессор, управляемый двигателем с ЧПУ, оптимизирует энергоэффективность?

Как работает воздушный компрессор VSD?

Воздушный компрессор VSD использует синхронный двигатель с постоянными магнитами и технологию управления переменной частотой. Он может регулировать скорость в любое время в соответствии с требованиями нагрузки воздушного компрессора, контролировать частоту входного напряжения, поддерживать стабильность таких параметров, как давление, расход и температура, тем самым улучшая рабочие характеристики воздушного компрессора.

Он может регулировать скорость вращения воздушного компрессора в соответствии с тенденцией колебаний давления в трубопроводе и даже освобождать воздушный компрессор от операций по разгрузке для экономии электроэнергии.

Обычные воздушные компрессоры управляются с фиксированной частотой, которая может постоянно работать с полной нагрузкой и не может быть отрегулирована в соответствии с фактическими потребностями. Энергоэффективность низкая, что приводит к перерасходу энергии.

Принцип энергоэффективности:

Система регулирования частоты вращения (управление преобразователем частоты) рассматривает выходное давление как объект управления. Он состоит из системы регулирования постоянного давления с замкнутым контуром, состоящей из преобразователя частоты, датчика давления и двигателя VSD.

Значение рабочего давления может быть установлено непосредственно с панели управления. Мгновенное давление на месте определяется датчиком и преобразуется в сигнал тока 4–20 мА, который передается обратно в преобразователь частоты. Преобразователь частоты сравнивает и рассчитывает данные с помощью встроенного ПИД-регулятора, тем самым регулируя свою выходную частоту для достижения цели обеспечения подачи воздуха под постоянным давлением и энергосбережения воздушного компрессора.

Преимущества воздушного компрессора VSD:

1. Инвертор регулирует расход газа, регулируя скорость двигателя так, чтобы выходная мощность двигателя была пропорциональна потребности в потоке, обеспечивая эффективную работу двигателя с высоким коэффициентом мощности, небольшими потерями реактивной мощности и очевидным эффектом энергосбережения.

2. Автоматический быстрый сон сокращает время холостого хода, полностью останавливает двигатель и максимально экономит энергию. Безударный пуск, а также низкочастотные характеристики и высокий крутящий момент гарантируют, что инвертор может запускаться и останавливаться под нагрузкой в ​​любое время.

3. Хорошая стабильность и более тихий звук при работе. При запуске и остановке традиционные воздушные компрессоры будут испытывать очевидные удары тока и механическую вибрацию, что увеличивает вероятность отказа оборудования. При запуске и остановке ток и механическая вибрация воздушных компрессоров с регулируемой частотой очень малы, поэтому вероятность отказа оборудования может быть снижена.

Оптимизируют ли воздушные компрессоры VSD энергоэффективность при любых обстоятельствах?

Зная так много о преимуществах воздушных компрессоров с приводом от двигателя VSD, думаете ли вы, что это лучшее решение при любых обстоятельствах? В конце концов, не должно быть более эффективного способа экономии затрат, чем повышение эффективности энергетики. Однако факт может быть совершенно противоположным.

В большинстве случаев воздушные компрессоры, управляемые двигателем VSD, действительно теоретически могут обеспечить экономию энергии, но при определенных обстоятельствах воздушные компрессоры, управляемые двигателем VSD, не только не смогут помочь вам повысить эффективность энергопотребления, но также повысят энергопотребление, увеличат производительность. затраты и расходы на техническое обслуживание.

Почему компрессоры VSD не являются универсальным решением?

Во-первых, он имеет ограниченный диапазон рабочей мощности.

Воздушные компрессоры, управляемые двигателем VSD, наиболее эффективны только тогда, когда нагрузка составляет от 40% до 80%. На данный момент их производительность максимально оптимизировала энергоэффективность. За пределами этого диапазона двигатель воздушного компрессора работает за пределами оптимального диапазона энергоэффективности и неэффективен и нерентабелен. Если использовать воздушный компрессор, управляемый двигателем VSD, неправильно, это может привести к значительному увеличению себестоимости производства того же количества сжатого воздуха.

Во-вторых, высокая температура снизит его производительность.

Поскольку характерная рабочая температура 65-80℃ у компрессора с масляным охлаждением, управляемого двигателем с частотно-регулируемым приводом (серия KOE) , передается на ротор с постоянными магнитами двигателя с частотно-регулируемым приводом, а температура корпуса передается на корпус двигателя, в результате чего фактическая рабочая температура двигателя с частотно-регулируемым приводом достигает примерно 65℃.

Как правило, оптимальный диапазон повышения температуры двигателя с частотно-регулируемым приводом (ЧРП) во время работы составляет 80 ℃, поэтому фактическая рабочая температура двигателя с ЧРП может достигать 145 ℃. Согласно эксперименту по размагничиванию магнитной стали 38UH (развертываемое обратимое размагничивание), степень размагничивания составляет 2% при 80 ℃; 5% при 100 ℃; 7% при 120 ℃; и 12% при 150 ℃.

Другими словами, чем выше температура, тем ниже магнитный поток магнитной стали, а магнитный поток магнитной стали положительно коррелирует с мощностью двигателя, то есть, чем выше температура двигателя, тем ниже выходная мощность, тем меньше противоэлектродвижущая сила. И чем ниже заданное напряжение инвертора, тем больше ток двигателя, тем выше повышение температуры, тем больше сопротивление и тем больше потери в меди статора.

Таким образом, фактическая мощность воздушного компрессора с регулируемой частотой и постоянными магнитами не может достичь расчетного значения при полном давлении и большом расходе. Кроме того, высокая температура также повредит электронные компоненты и батареи воздушного компрессора, что приведет к их более быстрому старению и снижению эффективности.

В-третьих, ремонт воздушного компрессора очень сложен. Общая конструкция воздушного компрессора с регулируемой частотой сложна. Если возникла неисправность, ее должны устранить профессионалы. Сложность выше, чем у традиционного ремонта воздушного компрессора. Поскольку ротор двигателя преобразователя частоты представляет собой постоянный магнит, во время технического обслуживания необходимо снимать сначала двигатель, а затем головку.

Ротор с постоянными магнитами имеет большую силу всасывания и требует специальных инструментов. Кроме того, это требует высокого профессионализма от обслуживающего персонала, иначе легко вызвать несчастные случаи.