Việc sử dụng biến tần trong thiết bị máy nén

Bài báo dành cho truyền động tần số của động cơ điện của máy nén và các tiêu chí để lựa chọn chúng.

Trong nhiều máy nén, công suất của động cơ điện được chọn có tính đến hiệu suất tối đa của thiết bị, mặc dù thời gian tương ứng với hoạt động của thiết bị ở hiệu suất tối đa thường là 15-20% tổng thời gian hoạt động. Do đó, động cơ hoạt động ở tốc độ không đổi tiêu thụ nhiều điện năng hơn đáng kể (lên đến 60%) so với mức cần thiết để vận hành thiết bị ở chế độ vận hành tối ưu, có tính đến hiệu suất.

Giờ đây, một trong những cách hứa hẹn nhất để tối ưu hóa hoạt động của thiết bị là chuyển sang điều khiển tần số của tốc độ quay của động cơ điện truyền động... Hiệu suất thiết bị điều khiển tần số cho động cơ điện (sau đây viết tắt là FC - ổ đĩa tần số) cho phép bạn nhận ra những ưu điểm sau:

• khởi động và dừng động cơ trơn tru (có kiểm soát), cung cấp chế độ hoạt động tiết kiệm của cả thiết bị và các bộ phận chuyển mạch của mạch điện, giúp tăng tuổi thọ của chúng lên nhiều lần và giảm chi phí vận hành sửa chữa;

• kiểm soát vận hành hoạt động của thiết bị (máy nén) trong hoạt động liên tục tùy thuộc vào tải của chúng, duy trì áp suất đầu ra cần thiết. Trong trường hợp này, hiệu quả tiết kiệm năng lượng tối đa đạt được (giảm 40-50% điện năng tiêu thụ). Hiệu ứng này đạt được do sự phụ thuộc mạnh mẽ của năng lượng điện tiêu thụ vào giá trị hiệu suất của thiết bị. Ví dụ, khi công suất máy nén giảm một nửa, mức tiêu thụ năng lượng điện của động cơ điện giảm tám lần.

Cho đến gần đây, những trở ngại chính ngăn cản việc áp dụng rộng rãi các ổ đĩa tần số (FC) là chi phí tương đối cao của bộ biến tần và thiếu đại diện của các nhà sản xuất cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho việc triển khai bộ biến tần, bảo hành và dịch vụ sau bảo hành . Hiện tại, một mạng lưới các công ty phát triển chuyên ngành đã được thành lập ở các nước CIS, tham gia vào cả việc bán và hỗ trợ kỹ thuật cho các sản phẩm của hầu hết các nhà sản xuất biến tần hàng đầu.

Đối với chi phí của bộ biến tần, thông lệ triển khai thiết bị đã được thiết lập cho thấy rằng thời gian hoàn vốn có thể chấp nhận được nhất để mua bộ biến tần không được vượt quá hai năm, điều này cần được tính đến khi quyết định tính khả thi về kinh tế của việc giới thiệu bộ biến tần.

Các đặc tính kỹ thuật chính của bộ biến tần từ các nhà sản xuất khác nhau khá giống nhau về nguyên tắc xây dựng phần nguồn của bộ chuyển đổi và đế phần tử. Sự khác biệt chính giữa các thiết bị do các công ty nước ngoài cung cấp có liên quan đến giao diện người dùng được sử dụng, quy trình lập trình và một bộ chức năng quản lý và kiểm soát được triển khai. Do những đặc điểm này, phạm vi giá của các bộ biến tần có cùng công suất có sự phân bố khá rộng, đòi hỏi phải có kiến ​​​​thức rõ ràng về các đặc điểm của ứng dụng biến tần để loại bỏ các thiết bị dư thừa về chức năng (và giá cả), chẳng hạn như của Mitsubishi Electric.

Để đảm bảo lựa chọn thiết bị tối ưu, trước tiên cần kiểm tra đối tượng thực hiện điều khiển tần số, vì điều kiện quan trọng nhất để đạt được hiệu quả tối đa của việc thực hiện điều khiển tần số là cài đặt chính xác (tối ưu) của ổ đĩa tần số, có tính đến các đặc điểm sau:

• bản chất của tải trên động cơ truyền động, phương pháp làm mát, làm mát và bôi trơn máy nén;

• các tính năng lập trình điều khiển tần số, bao gồm khả năng xác định các thông số động cơ (mức tiêu thụ điện, vòng quay, v.v.);

• thực hiện chẩn đoán nội bộ về tình trạng của các đơn vị truyền động tần số chính;

• ứng phó thích hợp với sự cố mất điện ngắn hạn;

• theo dõi các chế độ dừng cơ chế trong trường hợp trục trặc;

• thực hiện khả năng giám sát và chuyển đổi các thiết bị chuyển mạch bên ngoài.

Theo kết quả phân tích các chỉ số kỹ thuật và giá cả, các sản phẩm được chấp nhận nhất hiện nay là các sản phẩm của Danfoss và Schneider Electric, những sản phẩm này cũng có mạng lưới hỗ trợ kỹ thuật phát triển cho các sản phẩm được bán.