I. Kernwerkprincipe van luchtcompressoren met variabele frequentie
De kerninnovatie van luchtcompressoren met variabele frequentie ligt in de introductie van de gecombineerde architectuur vansnelheidsregelsysteem met variabele frequentie + synchrone motor met permanente magneet, die de werkmodus van "constant toerental, laad- en losregeling" van traditionele luchtfrequentie-luchtcompressoren volledig verandert, en de precieze afstemming realiseert van "het produceren van zoveel lucht als wordt gebruikt".
1. Kerncomponenten en logica voor energieconversie
Luchtcompressoren met variabele frequentie bestaan hoofdzakelijk uit vijf kerncomponenten:hoofdmotor met luchtcompressie, synchrone motor met permanente magneet, frequentieomvormer, intelligent besturingssysteem en druksensor. Het werkproces is als volgt:
- De druksensor bewaakt in realtime de leidingnetwerkdruk aan de gasverbruikzijde en verzendt het signaal naar het intelligente besturingssysteem;
- Het besturingssysteem stuurt een snelheidsregelinstructie naar de frequentieomvormer op basis van het verschil tussen de ingestelde drukwaarde en de werkelijke druk;
- De frequentieomvormer past het motortoerental nauwkeurig aan door de frequentie (0-50 Hz instelbaar) en de spanning van het opgenomen vermogen naar de motor te wijzigen;
- De motor drijft de compressiehoofdmotor aan om op de overeenkomstige snelheid te draaien, waarbij perslucht wordt geproduceerd die perfect past bij het gasverbruik, waardoor de druk in het leidingnetwerk altijd stabiel blijft binnen het bereik van ±0,01 MPa van de ingestelde waarde.
2. Sleuteltechnologieën: vectorvariabele frequentieregeling en synchrone motor met permanente magneet
Moderne luchtcompressoren met variabele frequentie en hoog rendement worden over het algemeen toegepastvectorvariabele frequentieregeltechnologie. Vergeleken met de vroege V/F-regeling kan het een onafhankelijke regeling van het motorkoppel en de snelheid realiseren, een hoog koppel behouden, zelfs bij werking op lage snelheid, en de problemen van lage snelheidspieken en efficiëntiedalingen vermijden.
Tegelijkertijd is de toepassing vansynchrone motoren met zeldzame aarde permanente magneetis de sleutel tot de energiebesparing van variabele frequentietechnologie. Vergeleken met traditionele asynchrone motoren hebben permanente magneetmotoren geen bekrachtigingsstroom nodig en heeft de rotor geen koperverlies. Het motorrendement kan oplopen tot 95% of meer, en kan een zeer efficiënte werking behouden in het belastingsbereik van 25% -100%, wat perfect aansluit bij de werkkarakteristieken van luchtcompressoren met variabele belasting.
II. Algemene vergelijking tussen luchtcompressoren met variabele frequentie en vermogensfrequentie
Traditionele luchtcompressoren met stroomfrequentie gebruiken de vaste modus van "ster-driehoekstart, werking op volle snelheid, regeling van laden en lossen". Hun werklogica is "ongeacht hoeveel lucht er wordt gebruikt, produceer lucht op maximaal vermogen", en het overtollige gas wordt afgevoerd via de ontlastklep, wat veel energieverspilling veroorzaakt. De belangrijkste verschillen tussen de twee kunnen duidelijk worden weergegeven via de volgende tabel:
| Vergelijkingsdimensie | Vermogensfrequentie luchtcompressor | Luchtcompressor met variabele frequentie (synchrone permanente magneet) |
|---|---|---|
| Werkingsprincipe | De motor draait op een vast toerental van 50 Hz, regelt het luchttoevoervolume via de inlaatklep bij laden en lossen, en draait stationair tijdens het lossen | Het motortoerental wordt in realtime aangepast aan het gasverbruik, er is geen losproces en er wordt een continue traploze snelheidsregeling gerealiseerd |
| Energieverbruiksprestaties | Het energieverbruik in onbelaste toestand is verantwoordelijk voor 30%-50% van het totale energieverbruik, en de efficiëntie neemt sterk af wanneer de belasting lager is dan 60% | Het energieverbruik bij nullast kan worden teruggebracht tot minder dan 5%, waarbij een hoge efficiëntie in het belastingsbereik van 25%-100% behouden blijft, met een uitgebreide energiebesparing van 30%-50% |
| Stabiliteit van de luchttoevoer | Grote drukschommelingen (±0,1-0,2 MPa), gevoelig voor onvoldoende of overmatige luchtdruk | Extreem kleine drukschommelingen (±0,01 MPa), stabiele luchttoevoer, waardoor de nauwkeurige werking van productieapparatuur wordt gegarandeerd |
| Startkenmerken | De startstroom is 5-7 keer de nominale stroom, wat een grote impact heeft op het elektriciteitsnet en een transformator met grote capaciteit vereist | Zachte start, startstroom bedraagt niet meer dan 1,2 keer de nominale stroom, geen impact op het elektriciteitsnet en kan regelmatig worden gestart en gestopt |
| Levensduur van apparatuur | Regelmatig laden en lossen veroorzaakt grote gevolgen voor mechanische onderdelen, snelle slijtage van lagers en tandwielen, en de levensduur van de motor bedraagt ongeveer 40.000-60.000 uur | Soepele werking, geen mechanische impact, sterk verminderde slijtage van verschillende componenten en de levensduur van de hoofdmotor kan 80.000-100.000 uur bedragen |
| Geluidsniveau | Luid geluid tijdens werking op volle snelheid, opvallend luchtstroomgeluid tijdens lossen, ongeveer 85-95 dB(A) | Het geluid wordt aanzienlijk verminderd tijdens werking op lage snelheid, het gemiddelde geluid bedraagt ongeveer 65-75 dB(A), waardoor de werkomgeving in de werkplaats wordt verbeterd |
| Onderhoudskosten | Frequent laden en lossen leidt tot korte vervangingscycli van oliefilters, olieafscheiders en smeerolie, wat resulteert in hoge jaarlijkse onderhoudskosten | Stabiele werking, verlies van kleine componenten, onderhoudscyclus verlengd met meer dan 30%, jaarlijkse onderhoudskosten verlaagd met 20% -40% |
| Toepasselijke scenario's | Enkelvoudige werkomstandigheden met stabiel gasverbruik en 24-uurs vollastbedrijf | Complexe productiescenario's met grote fluctuaties in het gasverbruik, intermitterend gasgebruik en wisselen van werkomstandigheden |
| Initiële investering | Lager | Hoger, maar het prijsverschil kan meestal binnen 1-2 jaar worden terugverdiend door energiebesparingsvoordelen |
