تطبيق محولات التردد في ضاغطات الهواء

المبادئ التقنية والمزايا الأساسية

1.1 مبادئ العمل

يقوم محولات التردد بتعديل سرعة المحرك للسيطرة على حجم تفريغ الهواء لمضغوطات الهواء ، لتحقيق إنتاج ضغط ثابت. يتضمن سير العمل الأساسي:

1. الكشف عن الضغط: أجهزة استشعار الضغط تراقب ضغط النظام في الوقت الحقيقي.
2. ردود فعل الإشارة: يتم نقل إشارات الضغط إلى عاكس التردد.
3. تعديل التردد: يقوم المحول بتعديل تردد إمدادات الطاقة للمحرك بناءً على إشارات الضغط ، مما يغير سرعة الدوران.
4. تعديل حجم التفريغ: يؤدي التغيرات في سرعة المحرك إلى اختلافات في حجم تفريغ الضاغط، مما يسمح بتحكم دقيق في الضغط.

1.2 المزايا الرئيسية

(1) حفظ الطاقة

• القضاء على خسائر عدم الحمل: تعمل ضاغطات الهواء التقليدية بسرعة كاملة حتى في حالة الطلب المنخفض، في حين أن المحولات تقلل من السرعة لتقليل النفايات الطاقة.
• خفض خسائر نطاق الضغط: تتحمل الوحدات التقليدية في كثير من الأحيان تحميل / تفريغ ضمن حدود الضغط ، في حين أن المحولات تستقر الضغط لتقليل هدر الطاقة.
• البداية الناعمة تقلل من الأثر: التيار الافتتاحي هو فقط 1.52 مرة من التيار الاسمي (مقارنة مع 6-8 مرات للوحدات التقليدية) ، مما يقلل بشكل كبير من صدمة الشبكة واستهلاك الطاقة.
• معدل توفير الطاقة: 30~40% وفورات في الطاقة في ظل ظروف تحميل 60~80%. على سبيل المثال، ضاغط الهواء 55kW يوفر 130,000~170,000 kWh سنويا، مما يعادل خفض 40~50 طن من استهلاك الفحم القياسي.

(2) حماية المعدات و تمديد عمرها

• خفض التآكل الميكانيكي: الحملات المحركية المنخفضة عند الحملات الجزئية تمدد عمر المحامل وغيرها من المكونات.
• ضغط ثابت: يقلل من تسرب الأنابيب وفشل المعدات.

(3) التحكم الذكي

• PLC و HMI متكاملة: يمكّن المراقبة عن بعد، وتصور البيانات، وتنبيهات الأخطاء، والتشخيص الذاتي.
• دعم بروتوكول الاتصال: متوافق مع Modbus والبروتوكولات الأخرى لدمج سلس مع أنظمة المستوى العلوي.

II. مبادئ توجيهية للاختيار

2.1 مطابقة الحمل

• ضغط الهواء المتبادل(حمل التأثير): حدد المحولات مع 150٪ من القدرة الفورية على الإفراط.
• ضاغطات الهواء المسمارية(حمل عزم دوران ثابت): إعطاء الأولوية لخروج عزم دوران منخفض التردد.

2.2 حساب الطاقة

• الصيغة: القوة الاسمية للمحول = (قوة محرك ضاغط الهواء × 1.1) / 0.92.
• المعلمات الكهربائية: مقاومة الترس < 4Ω، عدم التوازن ثلاثي المراحل < 2%.

2.3 التوافق والاختبار

• بروتوكولات الاتصال: ضمان توافق البروتوكول (على سبيل المثال ، Modbus) بين المحولات و PLCs. إجراء عمليات تحديد الأخطاء المشتركة لمدة 72 ساعة ، بما في ذلك التوقف الطارئ والبدء الناعم.
• مرشح EMI: التثبيت الإلزامي عند مدخل الطاقة لتخفيف التداخل الكهرومغناطيسي.

2.4 التكيف مع البيئة

• المناطق المرتفعة: تنخفض قدرة الإخراج بنسبة 6 ٪ إلى 8٪ لكل 1000 متر من الارتفاع. استخدم عوائل التبريد المحسنة.
• بيئات مضادة للانفجارات: تتطلب شهادة ATEX أو IECEx.

III. حالات التطبيق النموذجية

3.1 شركة تشيجيانغ شينفولينغ الكهربائية المحدودة

• الحل: H130 عاكس مخصص مع وحدة تحكم Pulete تعمل على ضاغط هواء متزامن بمغناطيس دائم.
• المزايا:
  • التصميم المدمج مع كفاءة النقل 100٪.
  • حجم المحرك 1/3 من الوحدات التقليدية، لتسهيل التثبيت.
  • كفاءة طاقة متفوقة، حتى عند سرعات منخفضة.

3.2 شركة شنشي للتعدين

• الخلفية: المضغوط الهوائي الأصلي بقوة 132 كيلوواط مع سرعة ثابتة كان له تيار تشغيل مرتفع وتقلبات ضغط شديدة.
• النتائج:
  • انخفاض في التيار التشغيل وتثبيت الضغط.
  • انخفض تيار التحميل من 220A إلى 130A؛ تيار التفريغ من 90A إلى 50A.

3الصناعات الصيدلانية والإلكترونية

• المنتجات الدوائية: التحكم الدقيق في تدفق الغاز والضغط ودرجة الحرارة يضمن جودة التعبئة.
• الإلكترونيات: إنتاج الغاز عالي النقاء المستقر يلبي متطلبات تصنيع أشباه الموصلات.

IV. الاستنتاج

محولات التردد تحسين أداء ضاغط الهواء من خلال تنظيم السرعة الذكية، وتوفير وفورات الطاقة، وتثبيت الضغط، ومدّدة عمر المعدات،وإدارة ذكيةيتطلب الاختيار النظر بعناية في نوع الحمل، ومطابقة الطاقة، والقدرة على التكيف مع البيئة، والتوافق. تؤكد دراسات الحالة فوائدها الصناعية الكبيرة.مع المبادرات العالمية للحد من الكربون، مضغوطات الهواء المدفوعة بالعاكس على وشك أن تصبح الخيار الرئيسي للكفاءة في استخدام الطاقة الصناعية.