В корзине пока пусто
Частотные преобразователи Allen-Bradley PowerFlex > Решения > Использование частотных преобразователей для управления промышленными компрессорами

Использование частотных преобразователей для управления промышленными компрессорами

Оптимальным с точки зрения энергоэффективности считается такой режим эксплуатации промышленных компрессоров, когда среднесуточный коэффициент их загрузки составляет не менее 85%. Этот режим подразумевает минимальные колебания потребления сжатого воздуха в течение дня и стабильную работу компрессора на номинальной расчётной мощности.

Фактически же в данном режиме работает не более 15% промышленных компрессоров. Для оставшихся 85% актуальным является вопрос повышения эффективности регулирования производительности. Сегодня можно выделить следующие наиболее распространенные способы регулирования давления сжатого воздуха: пуск/останов компрессора, сброс излишнего давления (разгрузка), переход на холостой ход, частотное регулирование мощности компрессора. Последний способ выглядит наиболее совершенным, поскольку обеспечивает более точное регулирование давления, снижение энергоемкости процесса и продление срока эксплуатации оборудования.

Например, включения/выключения электродвигателя во время пусков/остановов компрессора негативно сказываются как на самом электродвигателе, так и на общей эффективности процесса: давление регулируется скачкообразно, повышенные в 5-7 раз пусковые токи увеличивают расход энергии и приводят к перегреву и ускоренному износу двигателя. Методы сброса излишнего давления и перехода на холостой и вовсе говорят сами за себя: периодически агрегат потребляет энергию впустую.

При использовании частотного преобразователя  (рис.1) компрессор потребляет ровно столько энергии, сколько необходимо при текущем уровне потребления сжатого воздуха. При изменении расхода сжатого воздуха электродвигатель компрессора лишь снижает или повышает число оборотов. Таким образом обеспечивается:

  • более точное поддержание уровня давления;
  • высокую эффективность работы компрессора в режиме частичной нагрузки;
  • отсутствие дополнительной запорно-регулирующей арматуры;
  • точное поддержание давления сжатого воздуха;
  • соответствие потребляемой мощности фактическому расходу сжатого воздуха;
  • исключение фаз холостого хода;
  • исключение избыточного сжатия и потерь воздуха при разгрузке системы;
  • снижение пусковых токов и исключение колебаний в электрической сети во время пусков.

Работа на пониженных мощностях и отсутствие пусковых токов  позволяет компрессорам, оснащенным частотным преобразователем, экономить до 30% электроэнергии, что при нынешних ценах приводит к окупаемости установки преобразователя за 1,5-2 года.

Для реализации рассмотренной выше системы частотного регулирования давления путем управления скоростью вращения двигателя компрессора необходим частотный преобразователь со встроенным ПИД-регулятором и источник сигнала обратной связи (датчик давления).

PowerFlex 400: частотный преобразователь для компрессоров

Частотный преобразователь PowerFlex 400 является одним из наиболее экономичных и в тоже время функциональных продуктов линейки ЧРП Allen-Bradley. В ЧРП PowerFlex 400 реализован ряд встроенных функций, позволяющих повысить эффективность управление компрессорами. Преобразователи этой серии оснащены встроенным ПИД-регулятором, который используется для поддержания заданной технологической величины, например давления или расхода сжатого газа. С источника сигнала обратной связи (датчика давления) в систему поступают данные о текущем потреблении сжатого воздуха, на основании которых регулятор вычисляет требуемую скорость вращения электродвигателя. Задание регулятора можно устанавливать как непосредственно с панели управления приводом, так и с внешнего потенциометра источника, потенциометра или по сети. В итоге система управления на выходе подает на двигатель ровно столько энергии, сколько необходимо в текущий момент, пропорционально расходу сжатого воздуха.

Использование частотного преобразователя для покрытия пиковых нагрузок компрессора

В последние годы большее распространение получают системы, состоящие из нескольких менее мощных компрессоров, соединенных в единую сеть. В такой системе один или несколько приводов, работающих в штатном режиме, обеспечивают стабильное поддержание давления при номинальных нагрузках. Для покрытия пиковых нагрузок и выполнения функции резервирования используется дополнительный компрессор, оснащенный частотным преобразователем. В некоторых случаях такая схема работы позволяет снизить общую стоимость системы и повысить эффективность управления.

Функция каскадного управления, реализованная в преобразователях PowerFlex 400, позволяет запускать до трех двигателей с непосредственным пуском в дополнение к тому, работа которого управляется напрямую частотным преобразователем. Это позволяет изменять выход системы от 0 до 400%, распределять нагрузку между несколькими компрессорами, продлевая их общий срок эксплуатации.

Узнать более подробно о характеристиках ЧРП PowerFlex 400, ознакомиться с технической документацией и подобрать конфигурацию преобразователя под ваши задачи можно здесь: http://powerflex.su/category.html?cid=6