Zastosowanie falowników częstotliwości w sprężarkach powietrza

I. Zasady techniczne i podstawowe zalety

1.1 Zasady działania

Inwertery częstotliwości regulują prędkość silnika w celu kontrolowania objętości wyładowania powietrza sprężarek powietrza, osiągając wyjście stałego ciśnienia.

1. Wykrywanie ciśnienia: czujniki ciśnienia monitorują ciśnienie systemu w czasie rzeczywistym.
2. Odpowiedź sygnału: sygnały ciśnienia są przekazywane do falownika częstotliwości.
3. Dostosowanie częstotliwości: Inwerter moduluje częstotliwość zasilania silnika na podstawie sygnałów ciśnienia, zmieniając prędkość obrotową.
4. Dostosowanie objętości wyładowania: Zmiany prędkości obrotowej silnika powodują zmiany objętości wyładowania sprężarki, co umożliwia precyzyjną regulację ciśnienia.

1.2 Główne zalety

(1) Oszczędność energii

• Wyeliminowanie strat bez obciążenia: Tradycyjne sprężarki powietrza pracują z pełną prędkością nawet przy niskim zapotrzebowaniu, natomiast falowniki zmniejszają prędkość, aby zminimalizować marnotrawstwo energii.
• Zmniejszenie strat w zakresie ciśnienia: Zwyczajowe urządzenia często ładują/rozładowują w granicach ciśnienia, natomiast falowniki stabilizują ciśnienie w celu zmniejszenia marnotrawstwa energii.
• Miękki początek zmniejsza skutki: Prąd uruchomienia wynosi tylko 1,52 razy większy niż prąd nominalny (w porównaniu z 6-8 razy większym dla tradycyjnych jednostek), co znacząco zmniejsza wstrząs sieci i zużycie energii.
• Wskaźnik oszczędności energiiNa przykład sprężarka powietrza o mocy 55 kW pozwala zaoszczędzić 130 000 170 000 kWh rocznie, co odpowiada zmniejszeniu zużycia standardowego węgla o 40-50 ton.

(2) Ochrona urządzeń i wydłużenie ich żywotności

• Zmniejszenie zużycia mechanicznego: niższe obciążenia silnika przy częściowych obciążeniach wydłużają żywotność łożysk i innych komponentów.
• Stabilne ciśnienie: Minimalizuje wycieki rurociągów i awarie sprzętu.

(3) Inteligentne sterowanie

• Zintegrowany sterownik sterowania i interfejs HMI: Umożliwia zdalne monitorowanie, wizualizację danych, ostrzegania o awariach i samodzielną diagnozę.
• Wsparcie protokołu komunikacji: Kompatybilny z Modbusem i innymi protokołami umożliwiającymi bezproblemową integrację z systemami wyższego poziomu.

II. Wytyczne selekcji

2.1 Dopasowanie obciążenia

• Kompresory powietrza(Obciążenie uderzeniowe): Wybierz falowniki o natychmiastowej przeciążeniu 150%.
• Kompresory powietrza śrubowego(stałe obciążenie momentem obrotowym): priorytetowe wyjście momentu obrotowego o niskiej częstotliwości.

2.2 Obliczanie mocy

• Formuła: Moc nominalna inwertera = (silność silnika sprężarki powietrza × 1,1) / 0.92.
• Parametry elektryczne: Opór uziemienia < 4Ω, nierównowaga trójfazowa < 2%.

2.3 Kompatybilność i badania

• Protokoły komunikacyjne: Zapewnienie zgodności protokołu (np. Modbus) między falownikami a sterownikami PLC. Przeprowadzenie 72-godzinnego wspólnego debugowania, w tym awaryjne zatrzymanie i miękkie uruchomienie.
• Filtr EMI: obowiązkowa instalacja przy wejściu zasilania w celu ograniczenia zakłóceń elektromagnetycznych.

2.4 Dostosowanie do środowiska

• Obszary wysokich wysokości: Pojemność wyjściowa zmniejsza się o 6,8% na 1000 m wysokości.
• Środowiska odporne na wybuchy: wymaganie certyfikacji ATEX lub IECEx.

III. Typowe przypadki zastosowania

3Zhejiang Xinfuling Electric Co., Ltd.

• Rozwiązanie: H130 Dedykowany falownik z sterownikiem Pulete napędzający stały magnes, kompresor synchroniczny powietrza.
• Zalety:
  • Kompaktna konstrukcja z 100% efektywnością transmisji.
  • Objętość silnika 1/3 jednostek konwencjonalnych, ułatwiająca montaż.
  • Wyższa wydajność energetyczna, nawet przy niskich prędkościach.

3.2 Odbudowa Shaanxi Mining Company

• WydarzeniaOryginalny kompresor powietrza o prędkości stałej 132 kW miał wysoki prąd uruchomienia i poważne wahania ciśnienia.
• Wyniki:
  • Zmniejszony prąd uruchomienia i ustabilizowane ciśnienie.
  • Prąd ładowania spadł z 220A do 130A; prąd rozładowania z 90A do 50A.

3.3 Przemysł farmaceutyczny i elektroniczny

• Produkty farmaceutyczne: Dokładna kontrola przepływu gazu, ciśnienia i temperatury zapewnia jakość opakowań.
• Elektronika: Stabilna wysokiej czystości produkcja gazu spełnia wymagania produkcji półprzewodników.

IV. Wniosek

Inwertery częstotliwości optymalizują wydajność sprężarki powietrza dzięki inteligentnej regulacji prędkości, zapewniając oszczędności energii, stabilizację ciśnienia, wydłużoną żywotność urządzeń,i inteligentne zarządzanieWybór wymaga starannego uwzględnienia rodzaju obciążenia, dopasowania mocy, przystosowania do środowiska i kompatybilności.Z globalnymi inicjatywami w zakresie redukcji emisji dwutlenku węgla, sprężarki powietrza napędzane falownikiem mogą stać się głównym wyborem dla przemysłowej efektywności energetycznej.