کاربرد اینورترهای فرکانس در کمپرسورهای هوا

اصول فنی و مزیت های اصلی

1.1 اصول عملیاتی

اینورترهای فرکانس سرعت موتور را تنظیم می کنند تا حجم تخلیه هوا را کنترل کنند.

1. تشخیص فشار: سنسورهای فشار فشار سیستم را در زمان واقعی کنترل می کنند.
2. بازخورد سیگنال: سیگنال های فشار به اینورتر فرکانس منتقل می شوند.
3. تنظیم فرکانس: اینورتر فرکانس تغذیه موتور را بر اساس سیگنال های فشار، تغییر سرعت چرخش تغییر می دهد.
4. تنظیم حجم تخلیه: تغییرات در سرعت موتور منجر به تغییرات در حجم تخلیه کمپرسور می شود و کنترل دقیق فشار را امکان پذیر می کند.

1.2 مزیت های اصلی

(1) حفظ انرژی

• از بین بردن ضرر بدون بار: کمپرسورهای هوایی سنتی حتی در شرایط کم مصرف با سرعت کامل کار می کنند، در حالی که اینورترها سرعت را کاهش می دهند تا به حداقل رساندن اتلاف انرژی برسد.
• کاهش از دست دادن باند فشار: واحد های معمولی اغلب در محدوده فشار بارگیری و تخلیه می شوند، در حالی که اینورترها فشار را برای کاهش اتلاف انرژی ثبات می دهند.
• شروع نرم باعث کاهش تاثیرات می شود: جریان راه اندازی تنها 1.52 برابر جریان نامی است (در مقابل 6-8 برابر برای واحدهای سنتی) ، که شوک شبکه و مصرف انرژی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.
• نرخ صرفه جویی در انرژیبرای مثال، یک کمپرسور هوا 55kW سالانه 130،000170000kWh صرفه جویی می کند، معادل کاهش 40-50 تن مصرف زغال سنگ استاندارد.

(2) حفاظت از تجهیزات و افزایش طول عمر

• کاهش فرسایش مکانیکی: بار کمتر موتور در بار جزئی طول عمر لگن ها و سایر قطعات را افزایش می دهد.
• فشار ثابت: کاهش نشت لوله و خرابی تجهیزات.

(3) کنترل هوشمندانه

• PLC و HMI یکپارچه: امکان نظارت از راه دور، تجسم داده ها، هشدارهای خطا و خود تشخیص را فراهم می کند.
• پشتیبانی از پروتکل ارتباطات: سازگار با Modbus و پروتکل های دیگر برای یکپارچه سازی با سیستم های سطح بالا.

II. دستورالعمل های انتخاب

2.1 تطابق بار

• کمپرسورهای هوایی متقابل(حمل ضربه): اینورترها را با ظرفیت 150٪ بیش از حد فوری انتخاب کنید.
• کمپرسورهای باد پیچ(حمل گشتاور ثابت): اولویت دادن به خروجی گشتاور فرکانس پایین

2.2 محاسبه قدرت

• فرمول: قدرت نامی اینورتر = (قدرت موتور کمپرسور هوا × 1.1) / 0.92.
• پارامترهای الکتریکی: مقاومت زمین گیری < 4Ω، عدم تعادل سه فاز < 2٪

2.3 سازگاری و آزمایش

• پروتکل های ارتباطی: اطمینان از سازگاری پروتکل (به عنوان مثال، Modbus) بین اینورترها و PLC ها. انجام 72 ساعت عیب یابی مشترک، از جمله توقف اضطراری و شروع نرم.
• فیلتر EMI: نصب اجباری در ورودی قدرت برای کاهش تداخل الکترومغناطیسی.

2.4 سازگاری با محیط زیست

• مناطق مرتفع: ظرفیت خروجی در هر ارتفاع ۱۰۰۰ متری ۶/۸٪ کاهش می یابد.
• محیط های ضد انفجار: نیاز به گواهینامه ATEX یا IECEx.

III. موارد کاربردی معمولی

3.1 شرکت الکتریکی Zhejiang Xinfuling Co., Ltd.

• راه حل: H130 اینورتر اختصاصی با کنترل Pulete که یک کمپرسور هوا هم زمان مغناطیس دائمی را هدایت می کند.
• مزایا:
  • طراحی کامپکت با بهره وری انتقال 100 درصد.
  • حجم موتور 1/3 واحد های معمولی، آسان نصب.
  • بهره وری انرژی برتر، حتی در سرعت های پایین.

3.2 اصلاحات شرکت معدن شانسی

• پیشینه: کمپرسور هوا با سرعت ثابت اصلی 132kW دارای جریان بالا و نوسانات شدید فشار است.
• نتایج:
  • کاهش جریان راه اندازی و ثبات فشار.
  • جریان بارگذاری از 220A به 130A کاهش یافت؛ جریان تخلیه از 90A به 50A.

3.3 صنایع داروسازی و الکترونیک

• داروسازی: کنترل دقیق جریان گاز، فشار و دمای بسته بندی کیفیت را تضمین می کند.
• الکترونیک: خروجی گاز با پاکیزه ی بالا و پایدار، نیازهای تولید نیمه هادی را برآورده می کند.

IV. نتیجه گیری

اینورترهای فرکانسی عملکرد کمپرسور هوا را از طریق تنظیم سرعت هوشمند بهینه می کنند، صرفه جویی در انرژی، ثبات فشار، طول عمر تجهیزات را افزایش می دهند،و مدیریت هوشمندانه. انتخاب نیاز به بررسی دقیق نوع بار، تطبیق قدرت، سازگاری با محیط زیست و سازگاری دارد. مطالعات موردی مزایای قابل توجهی را در صنعت تأیید می کنند.با ابتکارات جهانی کاهش کربن، کمپرسورهای هوا با موتور اینورتر در حال تبدیل شدن به گزینه اصلی برای بهره وری انرژی صنعتی هستند.