Частотный преобразователь для компрессора что это такое

Видео:Частотный преобразователь в компрессорахСкачать

Зачем нам нужен компрессор с частотным приводом? Попробуем разобраться

Реорганизация компрессорного парка одна из наиболее важных задач для российских предприятий. На многих предприятиях остались мощные поршневые компрессорные установки с различной производительностью от 10-100 м3/мин. Данные компрессоры, как правило, не имеют системы регулирования производительности, за исключением сброса излишек сжатого воздуха в атмосферу. Часто возникает ситуация, когда для производства небольшого количества сжатого воздуха, приходится запускать компрессор большой мощности с высоким потреблением электроэнергии.

Кроме того, в силу долгой эксплуатации компрессоры морально и физически устарели, уже не достигается заявленная производительность, имеют место большие потери при производстве сжатого воздуха. Такая картина не позволяет говорить о какой-либо экономии при производстве сжатого воздуха, наоборот, можно говорить о проблемах из-за:

1. Постоянных ремонтов устаревшего оборудования.
2. Содержания штата обслуживающего персонала.
3. Организации оборотного водоснабжения для охлаждения.
4. Многочисленных потерь в пневматической магистрали из-за утечек.

Для уменьшения расходов при производстве сжатого воздуха, на предприятиях стали прибегать к децентрализованной схеме снабжения сжатым воздухом, устанавливая локальные винтовые компрессоры (компактные, малошумные — серия Tidy; более мощные — серия DVK). На многих предприятиях экономический эффект от перехода к децентрализованной системе составил сотни тысяч рублей.

Следующим шагом в развитие энергосберегающих технологий в 1995 году стала разработка винтовых компрессоров с частотным приводом — серия «INVERSYS».

Частотно-регулируемый привод состоит из асинхронного двигателя и преобразователя частоты. Наша компания использует комплектующие передовых европейских компаний: преобразователь частоты (EMERSON, АВВ), электрический двигатель (WEG).

Отметим некоторые технические особенности нового электродвигателя «WEG W22»:

• Измененная конструкция обеспечивает усиленный обдув всего корпуса, за счет чего поддерживаются низкие рабочие температуры.
• Лопастное колесо было спроектировано таким образом, чтобы обеспечить конструктивную прочность и снизить уровень шума.
• Внутри больше места, и доступ к клеммнику более открытый, что облегчает подводку и подключение кабелей.
• Клеммная коробка смещена в сторону вала — это снижает температуру на подшипниках и уровень шума за счет того, что воздушный поток лучше распределяется по корпусу.
• Лапы электродвигателя цельные, что обеспечивает более прочное конструктивное исполнение и, как результат, низкий уровень вибрации.

Двигатели линии W22 производятся с использованием высококачественного чугуна, что обеспечивает максимальную износоустойчивость и высокую производительность в агрессивных средах.

Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую и приводит в действие винтовую пару. Преобразователь частоты управляет электрическим двигателем и преобразует переменный ток одной частоты в переменный ток другой частоты. А название «частотно-регулируемый электропривод» обусловлено тем, что регулирование скорости вращения двигателя осуществляется изменением частоты напряжения питания, подаваемого на двигатель от преобразователя частоты.

При пуске обычного асинхронного электродвигателя пусковые токи превышают номинальные в четыре с лишним раза, что ведет к перегрузке сети и ограничению допустимых включений компрессора в течение часа, а компрессор с регулируемой производительностью запускается в работу плавно, соответственно и число операций пуска у него меньше.

Читайте также: Можно ли создать вакуум компрессором для покраски

Компрессор с частотным преобразователем, поддерживает постоянное рабочее давление в системе с точностью до 0,1 бар и немедленно реагирует на изменение давления в сети. А ведь каждый лишний бар давления нагнетания увеличивает электропотребление компрессора на 6-8%.

И, наконец, самый весомый вклад в экономию электроэнергии — точное соответствие производительности компрессора с частотным приводом реальной потребности в сжатом воздухе в данный момент времени.

Видео:Как выбрать частотный преобразователь. 1 ЧастьСкачать

Существует несколько вариантов установки компрессоров для получения экономии электроэнергии

Первый вариант — установка нескольких винтовых компрессоров, соединенных в единую сеть с общим пультом управления, позволит помимо сокращения энергопотребления обеспечить столь необходимый «резерв» сжатого воздуха в случае выхода из строя одного компрессора.

При пиковых нагрузках компрессорная станция работает полностью, а при падении потребления воздуха один или несколько компрессоров автоматически отключаются. Сделав это, уже можно получить вполне реальную экономию электроэнергии.

Второй вариант — компрессор с частотным приводом работает в паре с обычным винтовым компрессором, тем самым мы также получаем экономию электроэнергии + 50% резерв, если один из них выходит из строя.

Считается, что компрессор с частотным приводом имеет смысл использовать только при работе компрессора в режиме 20-70% нагрузки, при нагрузке свыше 80% экономия электроэнергии уже не так заметна, возможно, здесь имеет смысл ставить компрессор с постоянной производительностью. А так же важно понимать, что компрессор с частотным приводом не будет экономить Вам электроэнергию, если в Вашей сети есть утечки.

Из последнего графика мы можем наблюдать, что в среднем экономия электроэнергии составит 24%. Также необходимо учесть, что начальные инвестиции на проект установки компрессора с частотным приводом существенно выше, чем на проект установки обычного компрессора. Чтобы окупить эту разницу требуется время. В среднем при рваном графике потребления сжатого срок окупаемости проекта установки компрессора с частотным приводом может составлять от 12 до 36 месяцев.

Оборудование компрессорного цеха

Компрессор представляет собой устройство, обеспечивающее получение и дальнейшее использование энергии сжатого газа.

Винтовые компрессоры мощностью 15 кВт

Ключевой особенностью винтовых компрессоров малой мощности является низкий уровень вибраций и полное отсутствие пульсаций газа на выходе из компрессора.

Винтовые компрессоры с осушителем и ресивером

Когда на производстве есть потребность в большом количестве сжатого воздуха, прибегают к использованию винтовых компрессоров.

Видео:Подключение компрессора СО-7Б через частотный преобразователь.Скачать

Преобразователи частоты позволяют снизить энергопотребление и повысить эффективность холодильных машин

Настоящая статья посвящена описанию преимуществ использования технологии частотного регулирования в холодильной технике для управления компрессорами.

Как показывают теория и практика, частотное регулирование элементов холодильной системы, обеспечивает максимальную гибкость и энергоэффективность. Большую часть времени холодильные системы работают с производительностью ниже номинальной, так как рассчитаны на пиковую нагрузку, которой система может никогда не потребовать. Винтовые компрессоры с регулировкой производительности золотниковым механизмом, поршневые компрессоры с управлением производительностью при помощи соленойдных клапанов и другие типы компрессоров работают в режиме «вкл»/«выкл». К сожалению, эти методы управления не обеспечивают максимально возможного сокращения потребления электроэнергии при снижении холодопроизводи-тельности.

Читайте также: Компрессор воздушный электрический 220в для покраски авто как выбрать

Частотное регулирование компрессоров

При стандартном подходе к управлению компрессором скорость вращения электродвигателя не регулируется и зависит от частоты питающей сети, а так же от конструктивных особенностей двигателя (количества полюсов). Нагрузка на валу двигателя определяется произведением частоты вращения вала на крутящий момент. При постоянной скорости вращения, мощность двигателя определяется моментом нагрузки. В случае изменения скорости вращения, нагрузка на двигатель будет уменьшаться не только за счет снижения скорости, но и за счет уменьшения крутящего момента. Существует два вида нагрузки на двигатель: с постоянным и переменным моментом.

Объемные компрессоры (например, винтовые, поршневые, ротационные, спиральные) относятся к устройствам с постоянные крутящим моментом. Это означает, что крутящее усилие, необходимое для поворота вала, постоянно, то есть не зависит от скорости вращения. Таким образом, мощность на валу определяется рабочими условиями (давлением) и способом управления производительностью, влияющими на крутящий момент. В общем, снижение скорости вращения на 50% приводит к пропорциональному уменьшению мощности на валу двигателя на 50%. (Рис. 1).

Главные причины использования преобразователей частоты

Использование преобразователей частоты для управления холодопроизводительностью обеспечивает высокую эффективность регулирования компрессоров, вентиляторов и насосов.

Использование преобразователей частоты для управления винтовыми компрессорами позволяет:

• снизить потери мощности, связанные с регулированием производительности с помощью золотникового механизма или дросселирующего клапанов.

• уменьшить износ, связанный с работой золотникового механизма.

• поддерживать давление всасывания на необходимом уровне. Во избежание чрезмерного износа при использовании золотникового механизма зачастую предусматривается широкая нейтральная зона.

• уменьшить размеры компрессора при сохранении необходимой мощности.

Для компрессоров, без средств регулирования производительности, изменение скорости вращения двигателя позволит исключить использование других малоэффективных методов управления (байпасирование, дросселирование и пр.).

Принцип работы преобразователя частоты с винтовым компрессором

Практически все винтовые компрессоры используют золотниковый клапан для разгрузки компрессора. Золотник перемещается по всей длине ротора, уменьшая длину области сжатия. Конструкция винтового компрессора показана на рис. 2. Несмотря на то, что данный метод управления обеспечивает бесступенчатую регулировку и достаточную степень управления давлением всасывания, в компрессоре возникают существенные потери мощности, связанные с работой золотниковым механизмом. При снижении нагрузки компрессора не происходит пропорционального уменьшение мощности (рис. 3).

В общем случае, эффективность работы компрессора при частичной нагрузке снижается по мере снижения давления всасывания или увеличения давления нагнетания. У компрессоров оборудованных экономайзером последний обычно отключается при снижении производительности ниже 75%. По этой причине, ниже 75% холодопроизводительности такие компрессоры работают с отключенным экономайзером.

По данным заводов-изготовителей, большинство винтовых компрессоров могут работать с пониженной до 50% скоростью вращения. Для обеспечения дальнейшего снижения производительности необходимо использовать золотниковый механизм. Сравнение эффективности двух способов регулирования производительности изображено на рис. 4. Наблюдается существенное повышение эффективности работы компрессора во всем диапазоне нагрузок.

Читайте также: Что такое группа коленчатого вала

Компрессор с преобразователем частоты показан на рис. 5.

На рис. 6 показана холодильная централь из нескольких компрессоров с преобразователем частоты, установленным на ведущем компрессоре. Все, кроме ведущего, имеют фиксированную скорость вращения.

Данный алгоритм управления основан на применении интеллектуальных частотных преобразователей VLT®. Этот тип частотных преобразователей может управлять холодильной централью, как с разомкнутым, так и с замкнутым контуром управления. Основной функцией интеллектуальных преобразователей частоты является подд3.е2ржание постоянного давления всасытания путем непрерывного регулирования скорости вращения ведущего компрессора.

Использование преобразователей частоты для управления скоростью вращения компрессора способствует росту COP (coefficient of performance, коэффициент полезного действия холодильной машины) системы и снижению энергопотребления. Сравнение эффективности различных способов регулирования производительности холодильных машин представлено на рис. 7.

Расчет экономии электроэнергии при использовании преобразователя частоты:

Управление в режиме «включения»/«выключения»

COP = 1,878 — Q0 = 10 кВт
W= Q0/C0P= 10 кВт/ 1,878 = 5,324 кВт
E = W x t/2= 5,324 кВт x 0.5 ч = 2,662 кВт•ч

Непрерывная работа

COP = 2,441 — Q0 = 5 кВт
W= Q0/C0P= 5 кВт/ 2,441 = 2,049 кВт
E = W x т = 2,049 кВт x 1 ч = 2,049 кВт•ч
Экономия:
( 2,662 — 2,049) кВт-ч = 0,613 кВт•ч
Снижение энергопотребления:
0,613 кВт-ч/ 2,662 кВт-ч * 100 % = 23%

На рис.8 приведены расчеты экономии электроэнергии при использовании преобразователя частоты.

Расчет экономического эффекта при управлении винтовыми компрессорами с помощью частотно-регулируемого привода по сравнению с управлением золотниковым механизмом. Винтовые компрессоры, используемые в холодильных системах, делятся на два типа:

a) с золотниковым механизмом для изменения производительности

b) без управления производительностью

Несмотря на то, что золотниковый механизм обеспечивает разумное управление давлением всасывания, определенная часть энергии затрачивается на управление золотником.

Из графика (рис. 10) видно, что метод использования золотника не обеспечивает пропорциональное снижение энергопотребления при снижении производительности. При производительности 60%, компрессор с золотником потребляет примерно 80% энергии от номинального. В то же время, при управлении преобразователем частоты: с производительностью 60%, потребление энергии составляет приблизительно 60% от номинального.

Наш опыт работы с клиентом в Канаде при использовании винтовых компрессоров Mycom позволил получить следующие результаты:

(*основано на реальных измерениях).

Полагая, что среднегодовая холодо-производительность составляет 80% от номинальной, режим работы — 20 часов в день, 365 дней в году, получим следующее сравнение энергопотребления при регулировании золотником и преобразователем частоты:

С золотником:
267 кВт x 365 x 20 часов = 1 949 100 кВт-ч С частотно-регулируемым приводом: Потребление энергии на 15% ниже = 1 656 735 кВт-ч Экономия: 292 365 кВт-ч
Экономия средств (при стоимости 0,1 Евро / кВт-ч) = 29 236,5 Евро
Средняя стоимость с установкой частотно-регулируемого привода 315 кВт = 29 500 Евро Период окупаемости: 1 год.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chastotnyy-preobrazovatel-dlya-kompressora-chto-eto-takoe-2

  🎥 Видео

  Как "убивают" преобразователи частоты обзор или какой он самый "хороший" частотник- от КИПлабСкачать

  

  Зачем нужен частотный преобразователь?Скачать

  

  Частотный преобразователь на 4кВт с АлиЭкспресс (дешевый да еще и 380 умеет делать)Скачать

  

  компрессор со-243 и частотный преобразователь восьмикрут радиконСкачать

  

  Компрессор 380в к сети 220в через частотник.Скачать

  

  Выбираем частотный преобразователь. Где и почему.Скачать

  

  Настройка частотного преобразователя под компрессор СО-7БСкачать

  

  Подключение компрессора 380V к сети 220V через частотный преобразователь ZW-BT1 1.5KW 2HPСкачать

  

  Частотник может сделать из одной фазы 220 три фазы 380? Тайна раскрыта в этом #энерголикбезСкачать

  

  Работа ЧРП серии Р700 с воздушным компрессоромСкачать

  

  Самодельный компрессор под управлением частотного преобразователя NFlixin 9600Скачать

  

  Чиллер для лазера и частотный преобразователь на компрессорСкачать

  

  Подключил частотный преобразователь к электродвигателю АИР. 3 фазыСкачать

  

  Запуск компрессора Кратон от частотного преобразователя XSY-АТ1 2.2kw.Скачать

  

  Восьмикрут (народный частотник) с компрессором и двигателем 5,5кВтСкачать

  

  Что за фокусы? Старый компрессор СО7Б на 380 от сети 220 вольт.Скачать

  

  Частотник 220 на 380 для компрессора 3 квтСкачать