コンプレッサー装置における周波数駆動の使用

この記事では、コンプレッサーの電気モーターの周波数駆動とその選択基準について説明します。

多くのコンプレッサーでは、電気モーターの出力は装置の最大性能を考慮して選択されますが、最大性能での装置の動作に相当する時間は通常、総動作時間の 15 ～ 20% です。したがって、一定速度で動作するモーターは、性能を考慮した最適な動作モードで機器を動作させるのに必要な電力よりも大幅に (最大 60%) 多くの電力を消費します。

現在、装置の動作を最適化する最も有望な方法の 1 つは、駆動用電気モーターの回転速度の周波数制御に切り替えることです。 電動機用周波数制御装置 (以下、FC - 周波数ドライブと略します) を使用すると、次の利点を実現できます。

• エンジンのスムーズな（制御された）始動と停止により、機器自体と電源回路のスイッチング素子の両方に予備動作モードが提供され、耐用年数が数倍に延び、修理のための運用コストが削減されます。

• 負荷に応じて連続運転する機器（コンプレッサー）の動作を制御し、必要な出力圧力を維持します。この場合、最大限の省エネ効果（消費電力量40～50％削減）が得られます。この効果は、消費電力が機器の性能値に大きく依存するために達成されます。たとえば、コンプレッサーの容量が半分になると、電動モーターの電力消費量は 8 分の 1 に削減されます。

最近まで、周波数ドライブ (FC) の普及を妨げる主な障害は、周波数変換器のコストが比較的高いことと、周波数変換器の導入、保証、保証後のサービスに関する技術サポートを提供するメーカーの代表者が不足していることでした。 。現在、CIS 諸国では専門開発会社のネットワークが形成されており、周波数インバーターのほぼすべての主要メーカーの製品の販売と技術サポートの両方に従事しています。

インバータのコストに関しては、機器導入の確立された慣行によれば、インバータ購入の最も許容可能な回収期間は 2 年を超えてはならず、インバータ導入の経済的実現可能性を決定する際には、この期間を考慮する必要があります。

さまざまなメーカーのインバータの主な技術的特徴は、コンバータの電源部分と素子ベースの構造原理の点で非常に似ています。外国企業が提供する機器の主な違いは、使用されるユーザー インターフェイス、プログラミング手順、および実装された一連の管理および制御機能に関連しています。これらの特性により、同じ出力のインバータの価格帯はかなり広く分布しており、機能 (および価格) が冗長な機器を除外するには、インバータ アプリケーションの特性を明確に理解する必要があります。たとえば、三菱電機から。

機器の最適な選択を確実にするためには、まず周波数ドライブの実装の目的を検査する必要があります。周波数ドライブの実装効率を最大化するための最も重要な条件は、周波数ドライブの正しい (最適な) 設定であるためです。次の特性を考慮した周波数駆動:

• 駆動モーターの負荷の性質、冷却方法、コンプレッサーの冷却と潤滑。

• モーターパラメーター (消費電力、rpm など) を識別する機能を含む、周波数駆動プログラミング機能。

• メイン周波数ドライブユニットの健全性の内部診断を実行します。

• 短期間の停電に対する適切な対応。

• 故障の場合に機構を停止するモードを追跡する。

• 外部スイッチング デバイスを監視および切り替える機能を実装します。

技術指標と価格指標の分析結果によると、現在最も受け入れられる製品は Danfoss と Schneider Electric の製品であり、販売される製品に対する技術サポートのネットワークも発達しています。