I. Principe de fonctionnement des compresseurs d'air à fréquence variable
L'innovation essentielle des compresseurs d'air à fréquence variable réside dans l'introduction de l'architecture combinée deSystème de régulation de la vitesse à fréquence variable + moteur synchrone à aimant permanent, qui modifie complètement le mode de fonctionnement du " fonctionnement à vitesse constante, régulation du chargement et du déchargement " des compresseurs d'air à fréquence de puissance traditionnels,et réalise la correspondance précise de "produire autant d'air que l'on utilise".
1. Composants de base et logique de conversion de l'énergie
Les compresseurs d'air à fréquence variable sont principalement composés de cinq composants de base:moteur principal à compression d'air, moteur synchrone à aimant permanent, convertisseur de fréquence, système de commande intelligent et capteur de pressionLe processus de travail est le suivant:
- Le capteur de pression surveille en temps réel la pression du réseau de tuyauterie à l'extrémité de consommation de gaz et transmet le signal au système de commande intelligent;
- Le système de commande envoie une instruction de régulation de vitesse au convertisseur de fréquence en fonction de la différence entre la valeur de pression réglée et la pression réelle;
- Le convertisseur de fréquence ajuste précisément le régime du moteur en modifiant la fréquence (0-50 Hz réglable) et la tension de l'entrée de puissance du moteur;
- Le moteur entraîne le moteur principal de compression à fonctionner à la vitesse correspondante, produisant de l'air comprimé qui correspond parfaitement à la consommation de gaz,maintenir la pression du réseau de tuyauterie toujours stable dans la plage de ±00,01 MPa de la valeur définie.
2Les technologies clés: contrôle de fréquence variable vectorielle et moteur synchrone à aimants permanents
Les compresseurs d'air à fréquence variable à haut rendement adoptent généralementtechnologie de régulation de fréquence variable vectorielleComparé à la première commande V/F, il peut réaliser un contrôle indépendant du couple et de la vitesse du moteur, maintenir une puissance de couple élevée même à basse vitesse,et éviter les problèmes de surtension à basse vitesse et de déclin de l'efficacité.
Dans le même temps, l'application demoteurs synchrones à aimants permanents de terres raresest la clé de l'économie d'énergie de la technologie à fréquence variable.et le rotor n'a aucune perte de cuivreL'efficacité du moteur peut atteindre 95% ou plus et il peut maintenir un fonctionnement à haut rendement dans la plage de charge de 25% à 100%,qui correspondent parfaitement aux caractéristiques de fonctionnement des compresseurs d'air à charge variable.
II. Comparaison complète entre les compresseurs d'air à fréquence variable et à puissance
Les compresseurs d'air traditionnels à fréquence de puissance adoptent le mode fixe de "star-delta start, fonctionnement à pleine vitesse, régulation du chargement et du déchargement".produire de l'air à puissance maximale"Les principales différences entre les deux peuvent être clairement présentées par le tableau suivant:
| Dimension de comparaison | Compresseur d'air à fréquence de puissance | Compresseur d'air à fréquence variable (synchrone à aimant permanent) |
|---|---|---|
| Principe de fonctionnement | Le moteur fonctionne à une vitesse fixe de 50 Hz, ajuste le volume d'alimentation en air à travers le chargement et le déchargement de la soupape d'admission, et marche au ralenti lors du déchargement | La vitesse du moteur est réglée en temps réel avec la consommation de gaz, aucun processus de déchargement, réalisant une régulation continue de vitesse sans pas |
| Performance de la consommation d'énergie | La consommation d'énergie à vide représente 30% à 50% de la consommation totale d'énergie et l'efficacité diminue fortement lorsque le taux de charge est inférieur à 60% | La consommation d'énergie en l'absence de charge peut être réduite à moins de 5%, en maintenant un rendement élevé dans la plage de charge de 25% à 100%, avec une économie d'énergie globale de 30% à 50% |
| Stabilité de l'approvisionnement en air | Fluctuations de pression importantes (± 0,1-0,2 MPa), sujettes à une pression d'air insuffisante ou excessive | Fluctuation de pression extrêmement faible (± 0,01 MPa), alimentation en air stable, assurant le fonctionnement précis des équipements de production |
| Caractéristiques de départ | Le courant de démarrage est 5 à 7 fois supérieur au courant nominal, ce qui a un impact important sur le réseau électrique et nécessite un transformateur de grande capacité. | Démarrage en douceur, courant de démarrage n'excédant pas 1,2 fois le courant nominal, aucun impact sur le réseau électrique et peut être démarré et arrêté fréquemment |
| Durée de vie de l'équipement | Le chargement et le déchargement fréquents ont un impact important sur les pièces mécaniques, l'usure rapide des roulements et des engrenages, et la durée de vie du moteur principal est d'environ 40 000 à 60 000 heures | Fonctionnement en douceur, aucun impact mécanique, usure considérablement réduite de divers composants, et la durée de vie du moteur principal peut atteindre 80 000-100 000 heures |
| Niveau de bruit | Bruit fort pendant le fonctionnement à pleine vitesse, bruit de débit d'air important pendant le déchargement, environ 85-95 dB ((A)) | Le bruit est considérablement réduit pendant le fonctionnement à basse vitesse, le bruit moyen est d'environ 65-75dB ((A), améliorant l'environnement de travail de l'atelier |
| Coût de maintenance | Le chargement et le déchargement fréquents entraînent de courts cycles de remplacement des filtres à huile, des séparateurs d'huile et des huiles lubrifiantes, ce qui entraîne des coûts d'entretien annuels élevés | Fonctionnement stable, faible perte de composants, cycle d'entretien prolongé de plus de 30%, coût annuel d'entretien réduit de 20% à 40% |
| Scénarios applicables | Conditions de travail uniques avec consommation de gaz stable et fonctionnement à pleine charge 24 heures sur 24 | Scénarios de production complexes avec de fortes fluctuations de consommation de gaz, utilisation intermittente de gaz et commutation de plusieurs conditions de travail |
| Investissements initiaux | En bas | Plus élevée, mais la différence de prix peut généralement être récupérée grâce à des avantages d'économie d'énergie dans un délai de 1 à 2 ans |
