Частотный преобразователь для компрессора для чего
Применение частотного привода в компрессорном оборудовании
Статья посвящена частотному приводу электродвигателей компрессоров и критериям их выбора.
На многих компрессорах мощность электродвигателей выбирается с учетом максимальной производительности оборудования, хотя время, соответствующее работе оборудования с максимальной производительностью, составляют, как правило, 15-20% общего времени его работы. Поэтому двигатели, работающие с постоянной частотой вращения, потребляют заметно (до 60%) больше электроэнергии, чем требуется для работы оборудования в оптимальном, учитывающем производительность, режиме работы.
Основными препятствиями, сдерживающими до недавнего времени широкое внедрение частотных приводов (ПЧ), были относительно высокая цена на ПЧ и отсутствие представителей фирм-изготовителей, обеспечивающих техническую поддержку при внедрении ПЧ, гарантийное и послегарантийное его обслуживание. В настоящее время в странах СНГ сформировалась сеть специализированных внедренческих фирм, занимающихся как продажей, так и техническим сопровождением продукции практически всех ведущих производителей ПЧ.
Что касается цены на ПЧ, то сложившаяся практика внедрения оборудования показывает, что наиболее приемлемый срок окупаемости инвестиций на приобретение ПЧ не должен превышать два года, что должно учитываться при решении вопроса экономической целесообразности внедрения ПЧ.
Основные технические характеристики ПЧ разных производителей достаточно близки по принципам построения силовой части преобразователей и элементной базе. Основные отличия оборудования, предлагаемого зарубежными фирмами, связаны с используемым интерфейсом пользователей, процедурами программирования, набором реализуемых функций управления и контроля. В силу этих особенностей, ценовой диапазон ПЧ одной и той же мощности имеет достаточно широкий разброс, что требует четкого знания особенностей применения ПЧ с целью исключения избыточного по функциональным возможностям (и цене) оборудования, как, например, у фирмы «Mitsubishi Electric».
Для обеспечения оптимального выбора оборудования необходимо предварительно обследовать объект внедрения частотного привода, так как важнейшим условием достижения максимальной эффективности внедрения частотного привода является правильная (оптимальная) настройка частотного привода, учитывающая следующие особенности:
По результатам анализа технических и ценовых показателей наиболее приемлемыми изделиями в настоящее время является продукция фирм «Danfoss» и «Schneider Electric», имеющих, к тому же, развитую сеть технического сопровождения продаваемой продукции.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Использование компрессора с частотным преобразователем серии INVERSYS
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:
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»:
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.
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.
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.
Винтовые компрессоры с частотным приводом: особенности и преимущества
Винтовые компрессоры с регулируемой скоростью вращения электродвигателя имеют ряд неоспоримых преимуществ перед аналогами с дискретной системой регулирования производительности (без частотного привода) при использовании на производствах, где нужна переменная производительность воздушного потока при стабильном давлении. С ним вы снизите затраты на электричество до 35%. Примеры подобных агрегатов Atlas Copco – это винтовые компрессоры GA 7-110VSD+ и GA110-315VSD.
Частотный привод (преобразователь) – это электронный блок, контролирующий частоту вращения электрического двигателя, что необходимо для регулирования объема потребляемой электроэнергии. Суть работы устройства – замедление скорости вращения вала компрессорного блока, когда установка работает не на полную мощность.
Энергоэффективность
ЭнергоэффективностьВинтовой компрессор с частотным приводом устанавливает линейную зависимость между потребляемой электроэнергией и объемами сжатого воздуха, снижает производительность, когда в максимальной нагрузке нет необходимости.
Электрооборудование с переменной скоростью вращения электродвигателя отслеживает давление, проводит анализ отклонений от заданных параметров, исходя из этих данных, увеличивает либо снижает скорость вращения двигателя. Мониторинг скорости оборотов дает:
Снижение нагрузок на электросети во время запуска
На старте компрессор без частотного привода затрачивает в 8 раз больше электроэнергии, чем во время работы в режиме максимальной производительности. Наличие преобразователя обеспечивает плавный старт, что позволяет избежать пиковых нагрузок на электросеть.
Отсутствие перепадов давления
Рабочими показателями для компрессорного оборудования без частотного привода являются перепады давления от 0,5 до 2 бар. При его наличии этот показатель снижается до 0,1 бар.
Купить винтовой компрессор с частотным приводом
Всегда ли купить компрессор с VSD – лучшее решение? Когда можно обойтись без преобразователя? Специалисты нашей компании помогут вам определить целесообразность покупки компрессора c «частотником», проанализировав потребности и рабочие режимы вашего производства.
На сайте официального дистрибьютора Atlas Copco в ЦФО вы можете купить винтовой компрессор с частотным приводом с необходимой вам мощностью и производительностью. Мы доставим покупку, при необходимости проведем аудит пневмосетей, монтаж и пусконаладку. Получите профессиональную консультацию прямо сейчас по телефону +7(903)651-63-89.
Мифы продавцов о частотном приводе для компрессоров.
На днях я увидел очередную маркетинговую брошюру по компрессорам с частотным приводом (или с переменной скоростью / частотным преобразователем), очень известного бренда. Экономия энергии там выглядит просто огромной. Срок окупаемости такого оборудования составит несколько месяцев, а может и дней!
Попробуем разобраться с этим вопросом не предвзятым образом. Да, компрессор с «частотником» может сэкономить вам существенное количество энергии (и, следовательно, денег), но только если вы заранее сделаете некоторые расчеты и будете использовать в них здравый смысл.
Для тех, кто не понимает о чем идет речь: компрессор с переменной скоростью использует частотный преобразователь, чтобы скорость вращения двигателя (вала компрессорного блока) и, следовательно, потребляемая мощность соответствовала объему требуемого сжатого воздуха. В отличие от них обычные компрессоры с дискретной системой регулирования производительности работают на фиксированных скоростях, либо в режиме «нагрузки», либо в режиме «холостого хода» между минимальным и максимальным давлением.
Но чтобы компрессор с регулируемой скоростью сэкономил вам деньги очень важно подобрать правильный типоразмер компрессора. Его скорость (загрузка) должна быть менее 80% от максимально возможной в течение большей части времени работы. Также он должен работать ежедневно и непрерывно. В этих случаях экономия затрат может быть очень большой. Можно экономить десятки тысяч рублей в год на расходы на энергию.
Не стоит сразу верить продавцам компрессоров и их глянцевым брошюрам с яркими картинками об экономии электроэнергии компрессорами с частотным приводом. Зачастую такие продавцы сами не понимают суть этого вопроса. В большинстве своем эта технология не применима к вашей ситуации, либо просто не соответствуют действительности. Печальная правда заключается в том, что компрессоры с частотным приводом раза в полтора дороже обычных компрессоров, к тому-же стоимость электроэнергии в России гораздо меньше, чем в той-же Европе и такая «экономия» выглядит весьма сомнительной. Отдельного рассмотрения также требует вопрос надежности такого решения.
Вот несколько примеров:
1) Компрессор с частотным приводом с двигателем 90 кВт был слишком большим по производительности для производства. Он работал только от 5 до 10 минут каждый час с максимальной нагрузкой 30%. Эта машина медленно «умирала» от воды и ржавчины, потому что она никогда не нагревалась до оптимальных рабочих температур компрессора. Меньшая машина с фиксированной скоростью, соответствующая фактическому потреблению сжатого воздуха, была бы более логичной в этом случае.
2) Компрессор с частотным приводом, который все время и каждый день нагружен в диапазоне от 30 до 50%. Несомненно, это экономит деньги на загрузке-разгрузке машины того же типоразмера. Но частотный компрессор, который был-бы вдвое меньшим и работал на 80% нагрузке, был бы более рентабельным (как в отношении инвестиций, так и в текущих расходах на его обслуживание).
3) Компрессор с частотным приводом, который был необходим для одной конкретной машины и использовался только с перерывами. Этот компрессор был похож на единое целое с маленьким агрегатом, в который он подавал воздух, и был слишком большой. Потребность в воздухе была в основном стабильной и требовалась только 10 или 20 минут за раз, несколько раз в день. В этом случае стандартный компрессор правильного размера с большим воздушным ресивером будет гораздо более рентабельным.
4) Компрессор с частотным приводом, который работал весь день на 100% и каждый день. Этот клиент вложил дополнительные деньги за покупку компрессора с переменной скоростью и в итоге платил от 5 до 10% БОЛЬШЕ в расходах на энергию каждый год! Вот так.
Вывод: компрессор с частотным приводом может быть отличным выбором и может сэкономить вам много денег. Во многих случаях это верно. Но, остерегайтесь ушлых «продавцов сжатого воздуха» с красивыми рассказами об экономии энергии, но которые при этом даже не слышали о перечисленных выше примерах, когда не стоит даже пытаться предлагать такой компрессор. Иначе в конечном итоге вы оплатите больше затрат на энергию, больше расходов на техническое обслуживание и больше денег на покупку более дорогого и капризного компрессора.
Но может возникнуть ряд других проблем, которые вызывают эти проблемы. Рекомендуем обратиться к нашим специалистам за советом.
Преимущества компрессора с частотным преобразователем
Воздушные винтовые компрессоры с постоянным уровнем производительности предназначаются для непрерывной работы при максимальной степени загрузки. На промышленных предприятиях потребность в производстве сжатого воздуха может варьироваться. Как правило, воздушные компрессоры с постоянным уровнем производительности функционируют в режиме загрузка-разгрузка достаточно длительное время, что может привести к излишним энергетическим затратам. Компрессор с частотным преобразователем предоставляет возможность сокращения энергетических затрат до 30% и более.
Особенности работы компрессора с частотным преобразователем
Двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую и тем самым приводит в действие винтовую пару. Преобразователь частоты позволяет управлять электродвигателем и преобразовывать переменный ток одних частот в переменный ток других частот. А само название «частотный преобразователь для компрессора» подразумевает то, что регулирование скорости вращения электродвигателя выполняется путем изменения частоты напряжения в питании, которое подается на компрессор частотным преобразователем.
Компрессор с частотным преобразователем может поддерживать постоянное рабочее давление в сети с точностью до 0.1 Бар и автоматически реагировать на те или иные изменения давления в системе.
Основные преимущества компрессора с частотным преобразователем
Компрессор с частотным преобразователем может изменять скорость вращения электродвигателя, тем самым строго следуя за потребностью в производстве сжатого воздуха. Это позволяет значительно экономить энергетические ресурсы и сокращать срок окупаемости компрессора с учетом соответствующих тарифов на потребление воздуха и электрическую энергию.
Частотный преобразователь для компрессора имеет ряд характерных преимуществ:
Компрессор с частотным преобразователем имеет систему плавного пуска, которая может увеличить сроки эксплуатации электродвигателя, винтовой пары и избавляет от возможности скачков напряжения в производственной сети при запуске компрессора с частотным преобразователем. Кроме того, такая система может позволить запуск двигателя практически неограниченное число раз в сутки непосредственно со сбережением электрической энергии.
Варианты установки компрессора с частотным преобразователем
Можно выделить несколько вариантов установки компрессора с частотным преобразователем для более существенной экономии электрической энергии:
— Установка нескольких винтовых компрессоров с частотным преобразователем, которые соединяются в единую сеть с общим пультом управления. В этом случае фактическая экономия электрической энергии может быть предельной.
— Установка только ведущего компрессора с частотным преобразователем. При максимальных нагрузках частотный преобразователь может работать полностью, ведомый компрессор без частотного преобразователя подключается при необходимости.
Вы можете заказать компрессор с частотным преобразователем в нашей компании, позвонив по телефону. Наши специалисты подберут для вас оптимальный вариант, исходя из стоимости оборудования, сроков поставки и условий оплаты.
Получить консультацию по подбору необходимого компрессора и узнать цену Вы можете по телефону (343) 204-95-00.