ในโรงงานผลิตที่ทันสมัย ​​อากาศอัดมักถูกเรียกว่า "ประโยชน์ประการที่สี่" ควบคู่ไปกับไฟฟ้า น้ำ และก๊าซ อย่างไรก็ตาม การใช้งานเครื่องจักรหลักที่อยู่เบื้องหลังทรัพยากรนี้ ซึ่งก็คือเครื่องอัดอากาศแบบสกรู มักคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 30% ของค่าไฟฟ้าทั้งหมดของโรงงาน

เนื่องจากการผลิตทั่วโลกเปลี่ยนไปสู่เป้าหมายด้านพลังงานสีเขียว เครื่องอัดอากาศแบบสกรูแบบขับเคลื่อนความเร็วรอบ (VSD) ที่ติดตั้งอินเวอร์เตอร์ (ตัวแปลงความถี่) กำลังเข้ามาแทนที่หน่วยความเร็วคงที่แบบเดิมอย่างรวดเร็ว แต่ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์นี้ที่อยู่ภายในตู้ควบคุมจะเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าดิบให้เป็นการควบคุมแรงดันที่แม่นยำและประหยัดพลังงานได้อย่างไร

ปัญหาเดิม: ความเร็วคงที่ "การเอาชนะ"

เพื่อให้เข้าใจถึงบทบาทของอินเวอร์เตอร์ ก่อนอื่นต้องดูวิธีการทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบสกรูความเร็วคงที่แบบเดิม

คอมเพรสเซอร์แบบเดิมอาศัยมอเตอร์ AC ที่ทำงานด้วยความเร็วคงที่ เนื่องจากความต้องการอากาศในโรงงานผันผวนอย่างต่อเนื่องตลอดทั้งวันทำงาน หน่วยความเร็วคงที่จึงจัดการแรงดันของระบบโดยใช้วงจรการบรรทุก/ขนถ่ายง่ายๆ:

  • สถานะโหลด: มอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วเต็ม กำลังอัดอากาศ

  • สถานะไม่โหลด: เมื่อแรงดันในท่อถึงขีดจำกัดบน วาล์วไอดีจะปิด มอเตอร์ทำงานต่อไปที่ความเร็ว 100% (รอบเดินเบา) แต่สร้างอากาศอัดเป็นศูนย์

กระบวนการนี้สิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก โดยการใช้พลังงานขณะเดินเบาอาจสูงถึง 30% ถึง 40% ของกำลังไฟที่กำหนดของเครื่อง ขณะเดียวกันก็สร้างงานที่ไม่สามารถใช้งานได้ นอกจากนี้ การหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องจะทำให้ชิ้นส่วนกลไกภายในได้รับความเค้นทางโครงสร้างบ่อยครั้ง

อินเวอร์เตอร์ทำงานอย่างไร: ตรรกะ "แอร์ออนดีมานด์"


1. การตรวจจับแบบไดนามิกผ่านเครื่องส่งสัญญาณความดัน

เซ็นเซอร์ความดันความแม่นยำสูงที่ติดตั้งอยู่ที่ช่องระบายอากาศหรือถังรับอากาศจะตรวจสอบแรงดันในท่ออย่างต่อเนื่องแบบเรียลไทม์ โดยส่งข้อมูลกลับไปยังตัวควบคุมอินเวอร์เตอร์หลัก


2. การคำนวณ PID ​​แบบเรียลไทม์

โปรเซสเซอร์ควบคุมจะเปรียบเทียบแรงดันในเส้นที่วัดได้จริงกับค่าที่ตั้งไว้ของเป้าหมาย ด้วยการใช้ลอจิกควบคุม PID ในตัว อินเวอร์เตอร์จะคำนวณความเร็วมอเตอร์ที่แน่นอนที่จำเป็นสำหรับสภาพการทำงานในปัจจุบัน




ข้อได้เปรียบในการปฏิบัติงานที่สำคัญ

  • ค่าไฟฟ้าที่ลดลง: ด้วยการขจัดของเสียจากการขนถ่ายและรักษาแรงดันในการทำงานให้คงที่ เครื่องอัดอากาศแบบสกรู VSD จึงสามารถประหยัดพลังงานได้โดยเฉลี่ย 20% ถึง 40%

  • ระบบป้องกันการสตาร์ทแบบนุ่มนวล: การสตาร์ทแบบออนไลน์โดยตรงจะสร้างกระแสไหลเข้าสูงกว่ากระแสไฟที่กำหนดของมอเตอร์ 5 ถึง 7 เท่า อินเวอร์เตอร์ช่วยให้สตาร์ทได้อย่างนุ่มนวล (จำกัดกระแสไฟกระชากให้ต่ำกว่าพิกัดกระแส 1.5 เท่า) ช่วยปกป้องโครงข่ายไฟฟ้าและสายไฟ

  • การสึกหรอทางกลลดลง: การทำงานที่ความเร็วลดลงในช่วงเวลาที่มีความต้องการต่ำจะลดการสึกหรอของโรเตอร์ ความล้าของตลับลูกปืน และเสียงการทำงานโดยรวม

บทสรุป

หากปลายลมแบบสกรูคือ "หัวใจ" ของคอมเพรสเซอร์ อินเวอร์เตอร์จะทำหน้าที่เป็นระบบประสาทส่วนกลาง ด้วยการเปลี่ยนระบบจ่ายอากาศจากเอาต์พุตที่เข้มงวดไปสู่การควบคุมอัจฉริยะ เทคโนโลยีการแปลงความถี่จึงเป็นรากฐานที่เชื่อถือได้สำหรับการดำเนินการผลิตที่ทันสมัยและประหยัดพลังงาน

ก่อนหน้า ถัดไป