01 مقدمه:

کمپرسور هوا وسیله ای است که با استفاده از موتوری گاز را در محفظه تراکم فشرده می کند و گاز فشرده شده را دارای فشار معینی می کند. کاربردهای وسیعی دارد و در صنایع مختلف مانند متالورژی، ماشین‌سازی، معدن، برق، نساجی، پتروشیمی و غیره قابل استفاده است. کمپرسورهای هوا 15 درصد از برق مصرفی تجهیزات بزرگ صنعتی (پنکه، پمپ، دیگ بخار، کمپرسور هوا و ...) را تشکیل می دهند. پس از بررسی، کمپرسورهای هوا دارای معایب زیر هستند:

(1) هنگامی که فشار خروجی بیشتر از مقدار معینی باشد، شیر تخلیه بار به طور خودکار باز می شود تا موتور ناهمزمان بیکار شود که اتلاف جدی انرژی است.

(2) موتور ناهمزمان به راحتی شروع می شود و مکررا متوقف می شود، که بر عمر مفید موتور تأثیر می گذارد.

(3) شرایط کاری بد و صدای بلند.

(4) درجه اتوماسیون کم است و تنظیم فشار خروجی با تنظیم مصنوعی باز شدن دریچه انجام می شود. سرعت تنظیم آهسته است، نوسان زیاد است، ثبات ناپایدار است و دقت کم است.

(5) جریان شروع فرکانس قدرت کمپرسور هوا زیاد است، تأثیر آن بر شبکه برق زیاد است، سایش یاتاقان موتور بزرگ است و تعمیر و نگهداری تجهیزات زیاد است. با توجه به مشکلات فوق، یک مبدل فرکانس برای تحقق طرح تبدیل صرفه جویی در انرژی کمپرسور هوای پیچ طراحی شده است. پس از تجزیه و تحلیل، این طرح دارای درجه بالایی از اتوماسیون، اثر صرفه جویی در انرژی قابل توجه و قابلیت عمل خوب است.

02 ویژگی ها:

D31 یک اینورتر روی کابینت است، محدوده توان 0.75KW~500KW، ولتاژ ورودی 380V~480V است و روش های کنترل کنترل برداری بدون سنسور و کنترل برداری است. کنترل برداری بدون سنسور سرعت نوعی کنترل برداری است، اما بدون سنسور سرعت، مقدار بازخورد سرعت موتور از طریق محاسبه مدل موتور تخمین زده می شود. دقت کنترل و عملکرد دینامیکی کنترل وکتور بدون سنسور سرعت به خوبی کنترل برداری با حلقه بسته سرعت نیست، اما دارای مزایای سیستم ساده، عدم نیاز به حفظ سنسورهای سرعت و قیمت پایین به ویژه برای فن ها و پمپ ها است. کنترل سنتی V/f نیز نیازی به سنسور سرعت ندارد، اما برای فن و موتورهای پمپ با قدرت بالا، مانند کنترل V/f بدون کنترل حلقه جریان، به راحتی می توان نوسانات جریان را ایجاد کرد. کنترل بردار بدون سنسور سرعت نه تنها دارای یک حلقه بسته سرعت است بلکه یک حلقه بسته جریان نیز دارد و جریان حالت پایدار موتور پایدارتر است. D31 دارای تعداد زیادی ترمینال مشتری است، از جمله 8 ورودی دیجیتال (LI1~LI8)، 2 ورودی آنالوگ (AI)، 2 خروجی رله (TA)، 2 خروجی آنالوگ (AO)، منبع تغذیه کمکی 5 ولت برای منبع تغذیه آنالوگ ورودی ثابت، منبع تغذیه کمکی 24 ولت برای ورودی دیجیتال تعریف شده است/Ai می تواند به طور رایگان برای ورودی دیجیتال استفاده شود. توابع

رابط MODBUS پیکربندی استاندارد D31 است، هیچ گزینه ای مورد نیاز نیست. D31 می تواند از طریق MODBUS به سیستم های اتوماسیون سطح بالاتر متصل شود.

اینورتر سری D31 دارای عملکرد PID داخلی است که در عملکرد انعطاف پذیرتر است. راه های زیادی برای کنترل اینترفیس وجود دارد که می تواند به صورت هارد سیمی یا ارتباطی باشد.

04 معرفی سیستم:

در این سیستم سیستم دارای دو حلقه کنترل تبدیل فرکانس و فرکانس توان می باشد. بر اساس سیستم راه اندازی فرکانس برق اصلی، سیستم کنترل اینورتر اضافه می شود تا اطمینان حاصل شود که کمپرسور هوا می تواند پس از از کار افتادن اینورتر در فرکانس قدرت راه اندازی شود، بدون اینکه بر تولید تأثیر بگذارد. از طریق عملکرد PID داخلی مبدل فرکانس، کنترل فشار ثابت کمپرسور هوا محقق می شود. عملیات تبدیل فرکانس موتور می تواند فشار خروجی مخزن ذخیره هوا را ثابت نگه دارد و محدوده نوسان فشار نمی تواند از ± 0.2bar تجاوز کند.

05 پارامتر فنی:

06 استفاده در سایت:

با توجه به فضای در محل، یک اینورتر سری D31 در خارج از کابینت کنترل نصب شده است و نصب اینورتر و موتور در محل مطابق شکل می باشد.

07 نتیجه دویدن:

سیستم تبدیل فرکانس کمپرسور هوا با استفاده از اینورتر D31 بیش از دو سال است که به بهره برداری رسیده است و مزایای اقتصادی و اجتماعی خوبی به دست آورده است:

دستگاه کنترل قابل اعتماد عمل می کند و میزان خرابی پایینی دارد.

فشار هوا پایدار است، به طوری که تغییر فشار سیستم شبکه لوله در محدوده ± 0.2bar نگه داشته می شود، که به طور موثر کیفیت شرایط کاری را بهبود می بخشد.

افزایش قابلیت اطمینان سیستم، کاهش صدای کمپرسور هوا و افزایش عمر مفید کمپرسور.

مزایای اقتصادی قابل توجه است، هزینه انرژی تا 44.3٪ کاهش می یابد و هزینه تعمیر و نگهداری به طور قابل توجهی کاهش می یابد. آمار عملکرد واقعی نشان می دهد که می تواند 651900 کیلووات ساعت برق در سال صرفه جویی کند. محاسبه شده با 0.3 یوان در هر کیلووات ساعت، حدود 195600 یوان صرفه جویی در مصرف برق. در قبض برق بیش از 20 درصد صرفه جویی می شود و وجوه سرمایه گذاری شده در حدود نیم سال قابل بازیابی است.

08 مزایای مشتری:

فشار شبکه لوله پایدار است و با تغییر مصرف گاز تغییر نمی کند، که کیفیت تامین گاز را بهبود می بخشد.

تأثیر روی تجهیزات کاهش می یابد، حجم نگهداری و تعمیر نیز کاهش می یابد و هزینه تعمیر و نگهداری کاهش می یابد.

اثر صرفه جویی در انرژی قابل توجه است، و افزایش سرمایه گذاری سیستم کنترل اینورتر را می توان در حدود نیم سال به طور کامل بازیابی کرد.