Частотный преобразователь для компрессора: как правильно подобрать и настроить

Компрессорное оборудование часто работает в условиях переменного потребления сжатого воздуха. В одни периоды производству необходима максимальная производительность, а в другие используется только часть возможностей установки.

Если компрессор постоянно работает на полных оборотах, это может приводить к лишнему расходу электроэнергии, частым пускам и повышенной механической нагрузке.

Частотный преобразователь для компрессора позволяет регулировать скорость электродвигателя в зависимости от фактической потребности системы, плавно запускать оборудование и точнее поддерживать необходимое давление.

Рассмотрим, для каких компрессоров подходит частотное управление и какие параметры необходимо учитывать при выборе.

Как работает частотный преобразователь с компрессором

Базовая схема:

электросеть → частотный преобразователь → электродвигатель → компрессор

Преобразователь изменяет частоту и напряжение питания двигателя и таким образом регулирует его скорость.

При снижении потребления воздуха обороты компрессора можно уменьшить. Когда потребность возрастает — скорость увеличивается.

В результате оборудование работает в соответствии с фактической нагрузкой.

Основные преимущества

Стабильное давление

При использовании датчика давления частотник может автоматически поддерживать заданный параметр.

Если давление снижается — обороты увеличиваются.

Если потребление уменьшается — скорость двигателя снижается.

Плавный запуск

Частотный преобразователь постепенно разгоняет электродвигатель.

Это помогает:

• снизить пусковой ток;

• уменьшить нагрузку на сеть;

• избежать резких механических нагрузок;

• снизить воздействие на ремни, муфты и приводные механизмы.

Адаптация к фактическому потреблению

Если компрессору не требуется постоянно работать на 100% производительности, скорость двигателя можно изменять в соответствии с реальной потребностью в воздухе.

Экономия электроэнергии

Экономический эффект зависит от режима эксплуатации.

Частотное управление особенно эффективно, когда:

• потребление воздуха заметно меняется в течение дня;

• компрессор часто работает с частичной нагрузкой;

• имеется избыточная производительность;

• необходимо поддерживать стабильное давление.

Если компрессор почти постоянно загружен на 100%, потенциальная экономия будет значительно ниже.

Для каких компрессоров применяется частотное управление

Винтовые компрессоры

Один из распространенных вариантов для систем с переменным потреблением воздуха.

Поршневые компрессоры

Возможность регулирования скорости необходимо проверять отдельно.

Следует учитывать:

• особенности запуска;

• минимальные обороты;

• охлаждение;

• систему смазки;

• требования производителя.

Промышленные компрессорные установки

Применяются в:

• производственных линиях;

• пневмосистемах;

• упаковочном оборудовании;

• автоматизированных станциях;

• системах подачи технологического воздуха.

Как подобрать частотник для компрессора

1. Номинальный ток

Главный ориентир — ток электродвигателя по шильдику.

Выходной ток преобразователя должен соответствовать требованиям двигателя и характеру нагрузки.

2. Мощность

Мощность в кВт учитывается вместе с номинальным током.

Нельзя выбирать модель только по совпадению значений мощности.

3. Напряжение

Необходимо проверить:

• напряжение сети;

• напряжение двигателя;

• входное напряжение частотника;

• выходное напряжение частотника.

Для промышленного оборудования часто используется:

3×380 В → 3×380 В

4. Перегрузочная способность

Компрессор может требовать повышенного момента при запуске.

Поэтому необходимо проверять возможности преобразователя при кратковременной перегрузке.

В некоторых случаях требуется модель для тяжелого режима работы.

5. Минимальные обороты

Не каждый компрессор может длительное время работать на очень низкой скорости.

Необходимо учитывать:

• охлаждение;

• смазку;

• температурный режим;

• особенности самого компрессорного блока.

6. Функции управления

Для автоматизированной системы могут понадобиться:

• PID-регулятор;

• вход 0–10 В;

• вход 4–20 мА;

• датчик давления;

• цифровые входы;

• релейные выходы;

• RS-485;

• Modbus RTU.

Управление по датчику давления

Распространенная схема:

датчик давления → частотник → двигатель компрессора

Преобразователь получает фактическое значение давления и сравнивает его с заданным.

При падении давления скорость повышается, при снижении потребления — уменьшается.

Для такого управления используется PID-регулятор.

Основные настройки после монтажа

Обычно задаются:

• мощность двигателя;

• напряжение;

• номинальный ток;

• частота;

• обороты;

• минимальная частота;

• максимальная частота;

• время разгона;

• время торможения.

Для автоматической системы дополнительно настраиваются:

• параметры датчика давления;

• заданное давление;

• PID;

• условия автоматического запуска и остановки.

Почему одинаковые кВт не гарантируют правильный подбор

Если двигатель имеет мощность 11 кВт, это не означает, что любой преобразователь 11 кВт подойдет.

Необходимо проверить:

• ток;

• перегрузочную способность;

• пусковой режим;

• продолжительность работы;

• необходимый диапазон скорости;

• интерфейсы и функции управления.

220 В или 380 В

Для промышленного компрессорного оборудования наиболее распространено трехфазное питание 380 В.

Для отдельных маломощных систем возможны другие конфигурации.

Выбор необходимо выполнять по параметрам конкретного двигателя.

Типичные ошибки

Выбор только по мощности.
Не проверяется номинальный ток.

Недостаточная перегрузочная способность.
Частотник отключается при запуске или увеличении нагрузки.

Слишком низкая минимальная частота.
Компрессор работает за пределами допустимого режима.

Ошибки PID-регулирования.
Давление становится нестабильным.

Несоответствие напряжения.
Параметры сети, двигателя и преобразователя не совпадают.

Игнорирование условий эксплуатации.
Не учитываются температура, запыленность и продолжительный режим работы.

Когда установка особенно оправдана

Частотное управление стоит рассматривать, если:

• потребление сжатого воздуха меняется;

• компрессор часто работает с частичной нагрузкой;

• требуется стабильное давление;

• необходимо снизить количество резких запусков;

• оборудование эксплуатируется длительное время;

• нужна интеграция с автоматикой.

Что нужно для точного подбора

Подготовьте:

1. фото шильдика двигателя;

2. мощность;

3. номинальный ток;

4. напряжение сети;

5. тип компрессора;

6. рабочее давление;

7. режим эксплуатации;

8. информацию об автоматике и датчике давления.

Заключение

Частотный преобразователь для компрессора позволяет регулировать производительность системы за счет изменения скорости электродвигателя, плавно запускать оборудование и поддерживать необходимое давление.

Наибольший эффект достигается в системах с переменным потреблением воздуха.

При подборе необходимо учитывать не только мощность, но и номинальный ток, пусковую нагрузку, перегрузочную способность, минимальные обороты и функции управления.

Нужен частотник для компрессора?

Специалисты ЭкоТепло помогут подобрать преобразователь под конкретный компрессор и двигатель.

✔ Подбор по фото шильдика
✔ Анализ тока и нагрузки
✔ Модели 220 В и 380 В
✔ Решения для тяжелого запуска
✔ Подбор для систем с датчиком давления

Отправьте фото шильдика — подберем частотник под ваше оборудование за 10 минут.