Применение преобразователей частот для компрессоров
Компрессор

Компрессор – устройство промышленного применения для сжатия и подачи воздуха и других газов под давлением.

Воздушные компрессоры бывают следующих типов: центробежные, поршневые, винтовые.

Центробежные компрессоры

Центробежные компрессоры обычно применяются в холодильной технике или на химических производствах, имеют мощность до 15 МВт и давление до 350 бар. Эти компрессоры являются самыми дешевыми.

Поршневые компрессоры зачастую используются для снабжения внутренних систем сжатого воздуха предприятия. Они имеют мощность до 400 кВт и могут создавать давление до 3500 бар. Данные компрессоры характеризуются высокой стоимость покупки и эксплуатации, но при этом имеют высокий КПД при неполной загрузке.

Управление сжатым воздухом в компрессорах

Винтовые компрессоры применяются для снабжения внутренних систем сжатого воздуха предприятия. Они имеют мощность до 400 кВт и могут создавать давление до 25 бар. Винтовые компрессоры обладают минимальными расходами на покупку и эксплуатацию.

Потребность в управлении сжатым воздухом в компрессорах обусловлена следующими факторами. 10% всей электроэнергии, потребляемой промышленным оборудованием, приходится на воздушные компрессоры, а сжатый воздух в десять раз дороже электроэнергии. Также зачастую типовая нагрузка компрессора в среднем не превышает 70-80% от номинальной мощности.

Типы управления

В компрессорах могут применяться различные типы управления его производительностью: включение дополнительного компрессора, старт-стоп, регулирование производительности с помощью золотника или дроссельного клапана, регулирование производительности путем перепуска горячего газа, управление при помощи преобразователя частоты.


Золотник компрессораУ каждого из способов есть свои преимущества и ограничения.

При регулировании золотником имеются следующие особенности:

• Относительно высокий КПД;
• Высокая стоимость установки;
• Наиболее распространен в холодильной технике.


Дроссельный клапан компрессора

Дроссельный клапан характеризуется:

• Относительно низкий КПД;
• Невысокая стоимость установки;
• Наиболее распространен в воздушных компрессорах.


Включение дополнительного компрессора имеет ряд ограничений:

• Потребляемая мощность пропорциональна нагрузке;
• Минимальная точность регулировки;
• Применимо лишь для минимальных нагрузочных циклов;
• Высокий пусковой ток;
• Перегрев двигателя.

Винтовые компрессоры работают непосредственно на контур использования сжатого газа, минуя ресивер, в таком случае наиболее эффективным способом регулирования является использование частотно-регулируемых систем управления. Частотно-регулируемый привод (ЧРП) позволяет изменять производительность компрессора в зависимости от фактического потребления сжатого газа и таким образом достичь весьма значительной экономии электроэнергии.

Наиболее предпочтительными для поршневых компрессоров являются ступенчатое регулирование и регулирование с использованием системы клапанов.


Преобразователи частоты для компрессоров

Преимущества и особенности применения преобразователей частоты для компрессоров
Применение частотных преобразователей для управления производительностью компрессора имеет ряд преимуществ:

• Снижение пусковых токов;
• Защита электродвигателя;
• Значительная экономия электроэнергии;
• Не имеет ограничений по количеству пусков в час;
• Точное поддержание давления;
• Не нужен ресивер большого объема;
• Меньше механический износ компрессора.


Программируемый преобразователь частотыПри подборе преобразователя частоты для компрессорного применения необходимо учитывать ряд факторов и ограничений:

• Поддержание постоянного момента;
• Режим нормальной перегрузки;
• Коэффициент запаса для двигателей 110-120%;
• Принудительное охлаждение двигателя;
• Высокая температура среды;
• Необходимость побора преобразователя частоты с запасом по току;
• Снижение уровня масла в компрессоре;
• Возрастание динамических потерь;
• Снижение КПД.