Как компрессор сжатого воздуха реализует частотное регулирование?

Основная концепция инверторного воздушного компрессора

Ключевым моментом реализации частотного регулирования в воздушном компрессоре является то, чтобы…Скорость вращения электродвигателя следует за изменением потребности в газе.Традиционные компрессоры обычно работают на фиксированной частоте вращения, регулируя подачу воздуха за счёт загрузки‑разгрузки или включения‑выключения в ответ на изменения потребления; в свою очередь, инверторные компрессоры, измеряя давление в сети, в режиме реального времени изменяют скорость вращения главного двигателя, обеспечивая динамическое соответствие между производимым и потребляемым объёмом воздуха.

Как преобразователь частоты изменяет скорость вращения двигателя?

Частотно-регулируемая система обычно состоит изЧастотный преобразователь, контроллер, датчик давления и приводной двигательСтруктура. Частотный преобразователь сначала выпрямляет переменный ток в постоянный, а затем преобразует его в переменный ток с регулируемыми частотой и напряжением, подавая его на приводной двигатель. При изменении выходной частоты скорость вращения двигателя также меняется, что приводит к соответствующему изменению производительности основного компрессора.

• Увеличение расхода воздуха: система повышает частоту выходного сигнала, скорость вращения двигателя возрастает, а объём выпускаемого воздуха увеличивается.
• Снижение расхода воздуха: система уменьшает частоту выходного сигнала, скорость вращения двигателя падает, а объём выдаваемого воздуха сокращается.
• Расход газа крайне низок: система может работать на пониженных оборотах, что снижает ненужные потери при холостом ходе.

Процесс замкнутого управления давлением

Частотно‑регулируемые воздушные компрессоры обычно работают в режиме замкнутого контура по давлению. Датчик давления непрерывно измеряет фактическое давление в ресивере или в сети трубопроводов и передаёт соответствующий сигнал на контроллер. Контроллер сравнивает фактическое давление с заданным значением и, используя частотный преобразователь, регулирует скорость вращения двигателя.

• Когда фактическое давление опускается ниже заданного значения, контроллер повышает частоту и увеличивает производительность газа.
• Когда фактическое давление приближается к заданному значению, контроллер снижает частоту, предотвращая дальнейшее повышение давления.
• При значительных колебаниях расхода газа система за счёт непрерывного регулирования частоты вращения обеспечивает более плавное изменение давления.

Отличие от традиционного режима работы с загрузкой и разгрузкой

Традиционные компрессоры с режимом загрузки–разгрузки после достижения верхнего предела давления переходят в состояние разгрузки: двигатель продолжает работать, но производительность по воздуху резко снижается; при падении давления до нижнего предела система снова переходит в режим загрузки. Такой режим работы приводит к колебаниям давления и избыточным энергозатратам в холостом режиме. В свою очередь, инверторные компрессоры за счёт плавной регулировки частоты вращения уменьшают число циклов загрузки–разгрузки и запусков–остановок, обеспечивая работу, максимально соответствующую фактическим требованиям потребления сжатого воздуха.

Фактический эффект от работы с частотным регулированием

В условиях значительных колебаний расхода газа инверторные воздушные компрессоры легче демонстрируют свои преимущества. Основные их функции включают:

• Стабилизация давления в трубопроводной сетиСнижение резких колебаний давления делает оборудование, работающее на газе, более надёжным и долговечным.
• Снижение потерь холостого ходаСнижение энергетических потерь, возникающих при остановке работы.
• Снижение ударов при включении и выключенииСпособствует продлению срока службы электрических и механических компонентов.
• Повышение гибкости регулирования: Может осуществлять непрерывную регулировку в зависимости от изменений расхода газа.

Основные моменты применения и обслуживания

Инверторные воздушные компрессоры подходят для применений с большими колебаниями расхода воздуха, однако при их выборе необходимо учитывать фактический объём потребления воздуха, требования к давлению, компоновку оборудования последующей обработки и состояние трубопроводной сети. В ходе повседневного технического обслуживания следует уделять внимание калибровке датчиков давления, условиям теплоотвода, состоянию фильтров, качеству смазочного масла и надёжности электрических соединений, чтобы обеспечить долгосрочную стабильную работу инверторной системы.