Vì sao nên lắp biến tần cho máy nén khí?

Cách điều khiển truyền thống của máy nén khí là động cơ hoạt động ở tốc độ tối đa và ngừng khi không khí đã được nén đến ngưỡng cao của áp suất đặt. Sau đó được trữ trong bình chứa với áp suất cao hơn cần thiết, để cho phép một khoảng trễ trong áp suất. Phương pháp điều khiển on-off này rất lãng phí  điện năng vì động cơ luôn duy trì ở tốc độ cao mà không phụ thuộc vào nhu cầu. Ngoài ra một số máy nén khí được thiết kế hệ thống by-pass, nó trả khí đã nén ở đầu ra quay lại đầu vào, một lần nữa lại gây lãng phí năng lượng.

Vấn đề thực trạng:

Hiện nay trong nhiều ngành công nghiệp sử dụng khí nén trong các hệ thống dây truyền sản xuất như: hệ thống đóng gói bao bì, gạch men, vệ sinh công nghiệp, dệt, sợi, chế biến nông sản, công nghiệp nặng…Hầu hết, máy nén trục vít thường được điều khiển bằng phương pháp truyền thống có những vấn đề bất cập như sau:

Cách điều khiển truyền thống của máy nén khí là động cơ hoạt động ở tốc độ tối đa và ngừng khi không khí đã được nén đến ngưỡng cao của áp suất đặt. Sau đó được trữ trong bình chứa với áp suất cao hơn cần thiết, để cho phép một khoảng trễ trong áp suất. Phương pháp điều khiển on-off này rất lãng phí  điện năng vì động cơ luôn duy trì ở tốc độ cao mà không phụ thuộc vào nhu cầu. Ngoài ra một số máy nén khí được thiết kế hệ thống by-pass, nó trả khí đã nén ở đầu ra quay lại đầu vào, một lần nữa lại gây lãng phí năng lượng.

• Motor cho máy nén khí chạy trực tiếp từ lưới điện 3 pha/380VAC, khởi động sao-tam giác, gây sụt áp lưới khi khởi động, dòng điện tăng, tiêu tốn một lượng điện đáng kể, sốc cơ khí ảnh hưởng tới tuổi thọ động cơ, do đó sẽ tăng chi phí cho công việc bảo trì. Mặc dù phương pháp giảm điện áp đã được áp dụng, dòng khởi động vẫn còn rất lớn gây ảnh hưởng tới sự ổn định của lưới điện và ảnh hưởng tới sự hoạt động an toàn của các thiết bị tiêu thụ điện khác.
• Động cơ của máy nén khí chạy liên tục với tốc độ cố định theo tần số điện lưới nên khi có sự thay đổi áp suất và lưu lượng thì động cơ không thể thay đổi tốc độ để điều chỉnh áp suất ngõ ra ổn định. Đồng thời động cơ máy nén khí thường có công suất lớn nên không cho phép khởi động thường xuyên, buộc động cơ vẫn phải chạy không tải trong khi áp suất khí trong hệ thống đạt ngưỡng cao (Unload) làm tiêu tốn và lãng phí một lượng lớn điện năng.
• Chế độ có tải và không tải thường xuyên là nguyên nhân thay đổi áp suất trong toàn  bộ đường ống, và áp suất làm việc không ổn định sẽ giảm tuổi thọ của máy nén khí, ảnh hưởng đến sản suất và chất lượng sản phẩm.

1. Giải pháp

Nắm bắt được nhu cầu của khách hàng, ThànhTrung đã tích hợp các chức năng chuyên sử dụng cho máy nén khí trục vít.
Với việc sử dụng biến tần sẽ khắc phục được những nhược điểm của các hệ thống truyền thống như trên.
Trong hệ thống đường ống cung cấp khí, đối tượng điều khiển cơ bản nhất là lưu lượng. Nhiệm vụ cơ bản nhất của hệ thống đường ống cung cấp khí nén là đáp ứng nhu cầu của người dùng về lưu lượng.  Với việc sử dụng biến tần, lưu lượng khí sẽ được điều chỉnh bằng cách thay đổi tốc độ quay của động cơ máy nén khí và ổn định áp suất khí trong hệ thống giúp tiết kiệm điện hiệu quả.

2. Tính năng và tiện ích khi sử dụng biến tần điều khiển máy nén khí

• Biến tần sẽ giúp động cơ khởi động/ dừng êm, bảo vệ động cơ khi xảy ra sự cố như khi kẹt tải, mất pha.. đồng thời tránh gây sụt áp các thiết bị khác.
• Điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ và ổn định áp suất khí trong hệ thống.
• Tiết kiệm năng lượng tối đa.
• Đảm bảo hệ thống cung cấp đủ lưu lượng khí ở bất kỳ thời điểm nào.
• Lắp đặt, cài đặt và vận hành dễ dàng.
• Giảm chi phí bảo dưỡng: sử dụng biến giúp tiết kiệm năng lượng và tuổi thọ của các thiết bị được nâng cao, số lượng thiết bị phải bảo dưỡng cũng giảm đáng kể.
• Giảm tiếng ồn : Công nghệ biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ giúp giảm rung khi khởi động và giảm tiếng ồn.
• Tủ điều khiển không dùng PLC nên rất nhỏ gọn cho giá thành thấp, thời gian lắp đặt nhanh, có màn hình  LCD có chức năng giám sát thông số vận hành, giải pháp thông minh, dễ dàng sử dụng, vận hành ổn định bền lâu và siêu tiết kiệm.

3. Nguyên lý hoạt động :
                                       

Sử dụng bộ điều khiển PID có tích hợp sẵn trong biến tần và tín hiệu phản hồi cho bộ điều khiển lấy từ cảm biến áp suất đưa trực tiếp về ngõ vào analog của biến tần.
Chế độ điều khiển PID, áp suất được duy trì cố định để đảm bảo ở bất kỳ thời điểm nào cũng đảm bảo đủ lưu lượng khí cung cấp cho nhà máy. Khi áp suất đạt đến ngưỡng áp suất đặt, biến tần sẽ giảm tốc độ động cơ máy nén, đồng thời nếu áp suất vẫn không đổi thì biến tần sẽ giảm dần tốc độ và dừng hẳn động cơ (máy nén khí không cho phép động cơ hoạt động ở tốc độ thấp trong thời gian dài, vì vậy biến tần có giới hạn dưới của tần số hoạt động để bảo vệ máy nén khí)